物美价廉?属于5G毫米波的舞台已经启幕

原创 叶菁 晓说通信

仿佛是一夜之间,国内对5G的热议开始频频和毫米波挂上了勾。近日,有消息称,5G毫米波在支持移动运营商成本高效地增加网络容量,以满足人口密集市区、固定无线接入和企业环境日益增长的数据需求的同时,能帮助运营商节省总体拥有成本。

有业内专家指出,今年,5G网络重点将由提高覆盖范围向提升服务质量推进。5G毫米波使用更高的频率,实现更快的速率,具备更大的系统容量和更强的业务能力,在需要补“忙”的地区优先部署,实现深度覆盖,能够满足5G和各行各业的数字化发展需求。我国发展5G毫米波政策支持力度大、实际应用场景多、市场空间大等多个优势,网络侧和终端侧的产品化进度也基本和国际同步,有望继续引领5G毫米波的发展。

毫米波是5G刚需吗?

据工信部透露,截至2021年3月,我国已开通5G基站超过81.9万个,5G网络已覆盖全国地级以上城市及重点县市。因普遍建在6GHz以下的中低频段,尽管相对6GHz以上的高频段有覆盖半径更大的优势,但理想的5G速率和容量却一直未能突破。在数月前一场关于5G毫米波的高峰论坛上,GSMA大中华区技术总经理刘鸿直言,5G毫米波和中低频互相配合、互相补充,才是实现5G完整和最优用户体验的关键。

全世界越来越多的国家都在5G毫米波领域行动起来了。截至2020底,全球可查的数据,已有43个国家的132个运营商都在投资毫米波。此前,日本软银联合高通在日本推出5G毫米波服务,为日本国内用户带来最快的数千兆比特的下载速度。除了日本,韩国LG公司也与高通达成合作,在国立金融工科大学(KIT)部署韩国首个5G毫米波网络,推动教育行业的数字化变革。而英国率先将5G毫米波应用于农业,通过5G毫米波进行机器人农业和其他服务。

国内更是在2017年就研究毫米波,因为这是5G中必不可少的技术。在2020年的时候,工信部就明确表示,要组织进行毫米波的测试等,为5G毫米波技术商用做好储备,并会适时地给运营商发放部分5G毫米波频段频率使用许可。

在今年的MWC 2021上海展会上,高通携手多家国内合作伙伴,共同展示了丰富的5G毫米波应用体验。例如:现场观众站在模拟雪橇的踏板上,戴上AR眼镜,就能身临其境地感受在冰雪世界驰骋的精彩。而明年即将召开的北京冬奥会也将借用高通5G毫米波技术实现多视角赛场直播,通过无人机、头戴式摄像机以及专业摄像机拍摄的多角度画面能够实时回传,届时运动员在赛场上的飒爽英姿将实现360度的全方位展示,让观众切身感受到运动军纵横赛场的紧张和刺激。

毫米波为何频频受关注?

毫米波,一般指频率在30GHz到300GHz这段范围内的无线电频谱,跟传统的无线频谱相比,频率要高得多,因此也叫做高频。毫米波的优点突出。

首先,毫米波可支持超低时延。5G采用OFDM技术,把会把载波带宽划分成一个个的子载波,同时,在时间上也会分成一个个的时隙,用子载波和时隙这两个维度一起用来传数据。子载波宽度和时隙长度成反比,毫米波采用的子载波间隔比Sub6G宽得多,一般为120KHz,因此每个时隙的长度就可以很短,为0.125ms,仅为Sub6G(常用30KHz子载波间隔)的四分之一。5G是以时隙为单位调度数据的,时隙长度越短,意味着5G在物理层的时延越小。这样一来,毫米波的时延也就仅为Sub6G的四分之一。

其次,传输速率快。虽然我们现在体验到的5G厘米波网络速率已经很快,但是和毫米波比起来就是”小巫见大巫”了。毫米波的无线传输速率可以达到10Gbps以上。

最为关键的是,毫米波成本效益好。GSMA指出,上行忙时流量占比越高,毫米波的成本效益越好;而在低流量需求的场景下,如果部署地能够为该频段提供良好的传播条件,毫米波也可以发挥成本效益。GSMA还指出,如果5G固定无线接入(FWA)能够抓住适当比例的住宅宽带市场需求,且数据消耗增长不会放缓,在中心场景中未来毫米波FWA网络的成本在数据消耗低速增长的场景下,成本比3.5 GHz高6%,但在数据消耗基线增长的场景下,成本将比3.5GHz低2%;在数据消耗高速增长的场景下,成本比3.5 GHz低7%。

产业链的理想与现实

GSMA在《在毫米波频段提供5G服务的社会经济效益研究》中预测,2020-2034年,毫米波5G对全球GDP的贡献将呈指数增长态势,2034年将为全球GDP贡献5650亿美元。但如同很多产业链一样,终端的成熟度,也是决定5G毫米波真正获得发展的关键一环。不少专家认为,5G毫米波在现实应用上,还面临着不小的挑战。

中信科移动副总工程师蔡月民认为,5G毫米波技术能帮忙移动运营商快速补盲吸热,但毫米波的覆盖能力存在短板,无法适用于容量和覆盖均需兼顾的场景。另外产业成熟度还相对较低,终端增长相对Sub-6G缓慢,当前全球毫米波市场尚未形成规模,尚处于产业发展的早期阶段。

工信部通信科技委专职常委、频率专家咨询组组长阚润田指出,目前5G毫米波仍然面临五大挑战:

●第一,数据吞吐量仍然不稳定,理论速率实际中还无法达到,需要提升信噪比,提升性能;

●第二,毫米波传输损耗大,穿透性差,易受干扰,基站需密集部署,导致布站成本急剧上升;

●第三,毫米波不同系统(卫星、射电天文、无线电导航等)与5G系统共存干扰测试指标的确定;

●第四,5G大容量刚性的需求(杀手级应用)还没有出现;

●第五,芯片设计、元器件开发整体与欧美发达国家还有差距。

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原标题:《物美价廉?属于5G毫米波的舞台已经启幕》

本文来自:百度新闻,原文:物美价廉?属于5G毫米波的舞台已经启幕

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