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本帖最后由 CE_Manager 于 2019-12-16 10:00 编辑
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! a' F: X i& b: f毫米波5G未来发展前景广阔
0 u: ?# y: |3 k% q" F) L3 z" t 毫米波5G系统具有带宽大(单信道带宽400 MHz甚至800 MHz,支持256 QAM高阶调制,支持多流传输,常见的天线与射频通道数有64、128、256等并采用波束赋型,目前下行峰值速率可达数千兆级速率/上行峰值速率可达1Gbps)、时延低(毫米波5G一个时隙周期为中频5G的1/4,可以极大程度地降低空口时延)等显著优势。根据Signals Research Group的实测报告,5G毫米波的性能表现要比预期的好很多,非视距速率可达200+ Mbps,视距速率可达1+ Gbps,14小时长时间使用且满足功耗和发热要求,最高性能可达LTE的10倍。尤其是,毫米波5G新空口可以灵活及弹性配置,即根据不同应用场景进行上/下行灵活帧结构配置,这对于满足将来丰富的5G业务(含垂直行业)多样化及个性化的通信业务类型和能力需求而言至关重要,可通过构建弹性网络满足差异化的业务需求。从5G整体部署的角度来说,Sub-6GHz应与毫米波相结合才能真正发挥5G潜能——Sub-6GHz频段部署可实现5G的广覆盖,毫米波部署则能提供更高速率、更佳性能的5G连接。
$ t( |$ t9 B. a' s 从无线传播特性看来,毫米波5G网络可部署于大型广场、车站、机场、露天体育场等视距或近视距场景,亦可部署于工厂厂区、繁华商业街等信号反射路径很丰富的非视距场景。所以,毫米波5G的潜在应用场景众多。欧盟在2019年10月份发布的《关于使用毫米波频段在欧盟部署5G生态系统的研究》指出,毫米波5G可用于大容量的eMBB服务(固定无线接入、高清视频通信、虚拟/增强/混合现实),5G前传/回传,垂直行业服务,交通运输,制造/工业自动化,电网通信,智慧城市,医疗应用,公共安全。GSMA《在毫米波频段提供5G服务的社会经济效益研究》报告预测,到2034年,毫米波5G贡献的5650亿美元GDP中,23%源于工业自动化、18%源于远程对象操控、16%源于VR及会议、15%源于家中及办公室的高速连接、14%源于下一代交通连接、3%源于网络迅速部署/临时连接(如应急通信场景)、11%源于其他场景。 全球毫米波5G产业初具雏形
( w: d- }2 L- {( {* r/ G, h6 e 全球范围内,美国、韩国、日本等已相继完成早期毫米波5G频谱的划分,且主要是在26 GHz频段与28 GHz频段,商用网络设备以北美和日韩毫米波频段为主,毫米波5G商业部署前景明朗。美国Verizon、AT&T、T-Mobile US已部署毫米波5G商用基站,韩国SK电讯等准备明年部署。以Verizon为例,这家运营商的5G毫米波服务目前已经覆盖美国18个城市和14个NFL(美国职业橄榄球大联盟)室外体育场,根据其计划,这一数字将在2019年底增长至30个城市。从已商用的早期毫米波5G网络看来,移动性管理、波束管理等重要功能尚未成熟,链路特性、波束赋型、波束管理算法、EMC(电磁兼容)等亟待完善。Dell'Oro在11月下旬发布最新版《RAN季度报告》显示,毫米波5G商用网络的部署在2019年第三季度开始显著加速。
. C, w2 e+ y" X+ d$ a 此外,毫米波5G终端设备有着很积极的发展态势。GSA发布的最新数据显示,截至11月中旬,全球5G终端共计达到183款,约60款支持毫米波频段、约50款同时支持Sub-6 GHz频段与毫米波频段。据了解,这些毫米波5G终端绝大多数都采用高通的商用芯片骁龙X50和X55、面向纤薄5G智能手机的QTM525毫米波天线模组、全球首个面向5G FWA的全集成增程毫米波解决方案的QTM527毫米波天线模组。这些都是经过与运营商、设备厂商、终端厂商严格测试并得到证明的成熟毫米波5G解决方案。后续的发展还将有更多亮点,爱立信在11月下旬发布的最新版“Ericsson Mobility Report”报告指出,2020年上半年将有第二波毫米波5G终端上市(包括袖珍路由器、CPE/FWA终端、智能手机),且在n257、n258、n260、n261频段均有上述3种类型的商用终端。12月初的骁龙技术峰会上,高通最新发布的两款5G手机芯片——骁龙865和765均支持Sub-6GHz以及毫米波,在提供极致5G性能方面再作表率。 国内毫米波5G产业紧锣密鼓 4 S% R8 V& {" ~' _2 E" a: ^6 `. W
在国内,工信部于2018年批复24.75-27.5GHz频段用于我国5G技术研发毫米波实验频段,试验地点为中国信通院MTNet试验室以及北京怀柔、顺义的5G技术试验外场。华为、中兴、中国信科、上海诺基亚贝尔、爱立信等系统厂家,高通、海思等芯片厂家参与其中。IMT-2020(5G)推进组5G试验工作组组长徐菲11月1日在2019年中国国际信息通信展览会作演讲报告时介绍,我国毫米波测试进展比预期的计划大大提前——截至10月底,华为、中兴、诺基亚贝尔全部完成了今年预计的测试工作,完成了毫米波关键技术测试;测试过程中惊喜地发现芯片很早地加入,高通和海思进行了毫米波关键技术室内的功能测试。此外,工作组还公布了接下来的规划:2020年,验证毫米波基站和终端的功能、性能和互操作,开展高低频协同组网验证;2020-2021年,开展典型场景验证。 ( K9 f* w% D$ T3 Z$ p
系统厂商与芯片厂商的毫米波互操作也快速推进。在IMT-2020(5G)推进组的组织下,中国首个基于智能手机的5G毫米波(26 GHz频段)互操作性测试(IoDT)于10月份成功进行,其基于Rel-15,采用中兴通讯5G基站以及搭载了高通骁龙5G调制解调器及射频系统的智能手机测试终端。 6 H( Z" b8 P& O9 T) F1 f
总体看来,国内目前5G毫米波网络设备及终端款数还较少、形态较为单一、功能和性能尚不满足5G组网需求,阻碍因素来自于高速高精度的数/模及模/数转换芯片、高频功率放大器、低噪声放大器、滤波器、集成封装天线等核心高频器件,亟需国内“产、学、研、用”共同推进产业发展。
9 C/ O U1 b, z 但是,这一局面将很快有所转变。业内人士预计,最新发布的骁龙5G芯片将为接下来的一大批5G终端赋予毫米波连接能力,通过从基带及射频到天线的完整解决方案降低终端设计难度。 & m: T8 h0 N8 _% ^% p
国际上已经形成共识的是,采用低/中频段、毫米波频段相结合的混合组网方式将是未来移动通信系统的基本架构。预计国内5G毫米波系统商业部署时间点比Sub-6 GHz频段5G系统晚两年左右,届时后者可能正好完成了大部分城市重点区域覆盖,部署毫米波5G正当其时。所以,国内要抓住从目前到未来毫米波5G商用这个“窗口期”,构建毫米波5G合作平台打造相关生态体系,解决国产高频器件产业能力、系统测试方案等众多技术挑战。
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