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5G毫米波具有经济效益,应用前景广阔

发布时间:2021-09-14 点击数:241

      随着用户对网络的差异化需求越来越高,以及千行百业数字化转型的加速,业界对高速率、低时延提出了明确诉求。随着普及率的提高,越来越多的消费者和各种服务迁移到5G网络,因此5G网络需要低(如700 MHz)、中(如3.5 GHz)、高(如毫米波)频段的频谱,才能提供足够的容量以实现完美的5G体验。


      因为拥有丰富的频谱带宽资源,毫米波频段既能满足高流量需求,又能保持5G服务的性能与质量,作用尤为关键。业界对5G毫米波展现出了强烈的需求,各大设备厂商在5G毫米波研究上也不断取得突破性进展。5G毫米波凭借自身独特的优势必将拥有广阔的应用前景。


多国分配5G毫米波频谱

毫米波具备经济效益 


      频谱是移动通信技术发展的基础。GSMA智库于2021年1月发表的《5G毫米波经济性分析》显示,美国、芬兰、意大利、日本、韩国、新加坡、俄罗斯、泰国等国家已为5G分配了毫米波频段。超过41个国家计划在未来几年内进行更多分配,其中包括阿联酋、澳大利亚、马来西亚、丹麦、挪威、卢森堡和斯洛文尼亚等。


     在其他国家和地区,毫米波频谱的许可条件各不相同,授予移动运营商的毫米波频谱数量也存在着很大差异。例如,意大利在26 GHz频段仅释放了1000 MHz的频谱;而在新加坡,移动运营商可以在该频段使用的频谱数量是意大利的3倍以上。


     《5G毫米波经济性分析》显示,在欧洲,如果有很高的户外流量需求,那么这个时期在密集市区部署5G毫米波解决方案便可创造经济效益。在中国的城市地区,如果5G FWA能够抓住适当比例的住宅宽带市场需求,且数据消耗增长不放缓,那么毫米波就能发挥成本效益。在美国的村镇,如果忙时流量大,数据消耗增长不放缓,并且有相当比例的住宅宽带市场用户使用5G FWA服务,那么毫米波FWA部署也将具有成本效益。


     《5G毫米波经济性分析》表明,在2020—2022年期间,毫米波设备的成本将大幅降低,在技术和运营方面也将有明显改进,随着性能更高、成本更低的设备大量涌现,5G毫米波的部署将在随后5年进一步加速。预计到2030年,5G每年将为全球GDP增长作出0.6%的贡献,每年为全球经济创造约6000亿美元的价值,而5G毫米波将在实现这些效益的过程中扮演越来越重要的角色。


5G毫米波产业链不断完善

年底将有超100款5G毫米波手机


       从5G毫米波产业发展来看,2017年初,多家移动通信运营商成功开展了毫米波的外场实验,厂商和OEM开始研发5G CPE和网络设备。2018年10月,美国一家领先的运营商在一些城市推出了预商用5G FWA互联网服务。虽然直到2020年,人们对于5G毫米波的移动通信应用前景还抱有怀疑态度,但从今年5G手机售卖的火热程度,以及iPhone 12为代表的一系列产品开始支持5G毫米波,也可窥见未来5G毫米波手机将成为消费者追捧的对象。科技的加速发展将导致产品迭代加快,随着5G毫米波产业链的成熟,5G毫米波手机将会逐渐普及。


       目前的一线和二线设备厂商,都能提供5G毫米波设备产品,同时也可以与运营商合作提供5G毫米波的解决方案。2020年新推出的iPhone12系列产品就支持5G毫米波,有力地促进了这项技术的广泛应用,加速了5G毫米波终端产品的普及。除此之外,《5G毫米波经济性分析》预测到2021年底,将有超过100款5G毫米波手机和超过50款FWA CPE陆续上市。


      中国对5G毫米波部署虽然起步较晚,但是发展势头迅猛。目前,中国在5G毫米波领域不断取得突破性进展。8月27日,中兴通讯携手高通成功测试了毫米波AAU网络基础设备。在此次测试中,双方实现了在中国首次采用5G NR独立组网双连接(NR-DC,即FR1+FR2 DC),基于26 GHz(n258)毫米波频段的200 MHz载波信道以及3.5 GHz(n78)频段的100 MHz带宽,合力实现超过2.43 Gbit/s的单用户下行峰值速率。此外,两家公司还基于26 GHz(n258)毫米波频段的4个200 MHz载波信道,利用载波聚合技术实现了超过5 Gbit/s的单用户下行峰值速率,并基于两个200 MHz载波信道成功测试了上行链路性能。以上测试采用基于5G核心网的(5GC)的独立组网(SA)模式,支持网络切片和更低时延等功能。


      9月3日,华为携手行业伙伴完成了全球首个5G高低频CA(载波聚合)技术的实验室测试,实现单用户下载速率5.2 Gbit/s。这意味着,CA技术在高低频协同上已获得技术验证,为5G毫米波未来大规模商用迈出坚实一步。在中国的企业不断取得进展的同时,中国三大运营商也正在开展相关试验,建设试点网络,为5G毫米波在2022年北京冬奥会上使用做好准备。


5G毫米波应用场景

越来越丰富 


      5G毫米波不仅意味着更快的网络速率。GSMA大中华区技术总经理刘鸿表示,5G毫米波有六大技术优势和三大应用场景。

六大技术优势

  1. 频率资源丰富、带宽极大

  2. 易与波束赋形技术相结合

  3. 可实现极低时延

  4. 可支持高密度小区部署

  5. 可进行高精度定位

  6. 设备集成度高

三大应用场景

  1. 室内外交通枢纽、场馆等热点地区

  2. 家庭和写字楼的无线宽带接入

  3. 以工业互联网为主的行业应用

    

      各国设备厂商和研究机构相继在5G毫米波领域取得新进展,这将加速5G毫米波时代的来临。随着5G毫米波应用领域的不断扩大,实现的经济效益也更加显著,未来将涌现出更加丰富的设备和终端供消费者选择,从而进一步降低部署成本,带来更多物美价廉的设备,推动5G毫米波普及。