毫米波与Sub-6GHz优势互补,赋能千行百业

作者:程琳琳 责任编辑:甄清岚 2021.09.13 06:25 来源:通信世界网

通信世界网消息(CWW)当前,推动5G毫米波发展成为各国共识,美国、韩国、日本以及欧洲等国家和地区已率先实现5G毫米波商用。中国也在积极推动5G毫米波发展,逐步打造5G毫米波融入千行百业的外部条件。

在赋能千行百业的应用过程中,毫米波更适合与Sub-6GHz频段结合使用,Sub-6GHz频段提供覆盖,5G毫米波提供容量,优势互补之下可进一步赋能千行百业。

全球已有160家运营商投资毫米波技术

随着5G网络和业务在全球市场的不断扩展,5G毫米波凭借其技术经济特性必将成为电信运营商拓展业务应用和网络部署模式的得力工具。根据GSA数据,截至2021年8月中旬,全球已有超过160家电信运营商投资5G毫米波技术,而支持5G毫米波的终端设备已达84款。这些数字均较一年前有大幅度上升,在一年前的2020年8月,仅有30余款终端设备支持5G毫米波技术。

行业分析机构也对毫米波终端给出积极预测。GSMA预测,在2021年发布的智能手机中支持毫米波技术的将超100种,相较于去年有近10倍增长,并且支持毫米波的FWA CPEs设备也将超50种。Strategy Analytics预测,5G毫米波智能手机在全球智能机销售中的占比将从2020年的2%,上升至2026年的14.8%。

毫米波标准还在持续演进,目前已完成的5G第二个版本R16项目有集成接入及回传(IAB)、增强型波束管理、节电特性、双连接优化、定位等。在R17以及未来版本项目中,还可能会实现优化IAB支持分布式部署、优化的网络覆盖和波束管理、拓展频谱支持、eMBB之外的全新用例、定位增强等。

毫米波频谱划分也是全球关注的焦点。毫米波可以作为一种有效的解决方案,满足增强型移动数据服务的需求,而如果使用其他频谱,将带来更大的挑战或者更高的成本。2019年,国际电联世界无线电通信会议(WRC-19)为5G确定了更多的频段,包括24.25~27.5GHz、37~43.5GHz、45.5~47GHz、47.2~48.2GHz和66~71GHz。

毫米波主要应用于三大类场景

相较于4G,5G不仅是网速更快。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,包括频率资源丰富、易于与波束赋形技术相结合、可实现极低时延、可支持高密度小区部署、可进行高精度定位、设备集成度高等。根据覆盖范围,GSMA发布的《5G毫米波技术白皮书》大致将5G毫米波的应用分为3个方面:室内覆盖、室外覆盖、固定无线宽带接入。

室外覆盖一直是运营商优先考虑的场景,典型的室外场景主要有UMi和UMa两种。UMi典型场景包括密集城区的街道、高山滑雪赛道和较开阔的广场;UMa场景是较为典型的宏基站部署场景,但由于其站间距一般较大,如果运营商在室外毫米波应用场景下仍希望提供连续覆盖,需要进一步评估站间距。

室内覆盖将是5G毫米波的重点覆盖领域,据统计在4G移动网络中有80%的数据交换发生在室内,据此测算用户在5G毫米波中的数据交换将不少于85%。室内覆盖细化分为3个领域:办公室、商用场所(商场、火车站、飞机场)、大型场馆。办公室场景下的典型网络需求包括多方电话/视频会议、数据下载和云存储等,对数据传输的稳定性和时延性要求较高;对于商用场所而言,其室内面积很大且相对空旷、阻挡物少、用户密度高、流量需求大,因此对毫米波的要求是在提供高速率的同时,满足室内高吞吐量需求;大型场馆主要为上下行高容量、高速率业务,以视频类业务为主。

在固定无线宽带接入方面,毫米波的覆盖方式是目前较为成熟的,也是成本较为低廉的一种。毫米波系统可以提供高达800MHz带宽、10Gbit/s的系统峰值速率,使毫米波可以作为无线回传链路。例如毫米波可用于LTE/5G低频基站的回传,或者通过毫米波CPE为家庭或企业提供宽带服务。

此外,5G毫米波在工业领域有较多应用场景,可以广泛应用在大带宽、低时延场景中。例如在远程操控机械臂时,任何一个动作指令都需要得到最快的反馈,这时就需要应用毫米波技术。通过高清摄像头和人工智能实现的工业质检,也可以由毫米波技术提供摄像头与边缘云之间的高速连接。此外,毫米波还能提供更高精度的定位,通过优化可以达到一米左右甚至厘米级定位精度。

我国毫米波产业发展逐步成熟

5G毫米波具有带宽资源丰富、时隙短、波长极短、易与波束赋形技术结合的特点,可实现密集化部署、高精度定位等,但也有信号衰减大、易受阻挡、传输距离短、对硬件要求高等缺点。因此,目前我国部署5G毫米波系统主要依托4G、5G中频大网,作为大网的容量补充和能力提升,提供eMBB和uRLLC业务。

在频谱划分方面,我国早已开展试点工作。工信部在2017年7月批复24.75~27.5GHz和37~42.5GHz频段用于我国5G技术研发毫米波试验频段,试验地点为中国信息通信研究院MTNet试验室以及北京怀柔、顺义的5G技术试验外场。2021年7月13日,十部门联合印发的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》提出,适时发布5G毫米波频率规划,探索5G毫米波频率使用许可实行招标制度。

在政策支持下,我国主要设备厂家均能提供毫米波关键功能支持,在24.75~27.5GH频段、NSA/SA组网、800MHz带宽上下行同时工作、MU-MIMO能力、DSUUU帧结构等关键功能方面,国内厂家研发进度要快于国外厂家。终端也逐步支持5G毫米波,华为、中兴、OPPO已有支持24.25~27.5GHz频段CPE终端可用于网络测试,vivo、OPPO等也正在推进手机终端开发,可保证在试验频率许可后具备产品化能力。

据了解,今年8月27日中兴携手高通成功测试了毫米波AAU网络基础设备。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5.2Gbit/s。在我国龙头企业不断取得进展的同时,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年北京冬奥会上做好示范准备。

虽然发展势头良好,但目前我国毫米波产业发展还存在多方面问题。如目前我国毫米波产业链相对国外还比较薄弱;当前毫米波设备核心技术和核心器件国产化程度低,规格和具体指标有待统一;部分功能如波束管理、移动性等有待进一步完善;系统能力距离需求有一定差距,相对于Sub-6GHz的优势不明显。

但总体来看,毫米波全球产业链已具备商用能力,设备功能和性能尚需完善,终端能力有待提高。具体而言,从目前对毫米波设备进行理论分析和实验室端网对接测试的情况来看,毫米波单用户下行峰值接近理论,但上行峰值由于支持载波数较少,上行单用户速率距离运营商的需求有一定的差距;在小区容量方面,毫米波在多用户MIMO空分复用上支持程度不高,设备研发和实际性能有待进一步提高;从行业发展的角度看,我国需要进一步聚焦业务领域,明确毫米波应用场景,并且从融合组网角度对毫米波的业务能力进行验证,以充分发挥毫米波业务能力优势,促进网络部署和产业发展。


由GSMA主办,信通传媒•通信世界全媒体承办的

以“助力5G行业应用扬帆启航”为主题的

“第二届5G毫米波产业高峰论坛”

将于9月23日9:00—12:00在北京丽晶酒店召开。

了解更多5G毫米波前沿信息和业界大咖观点请关注论坛,

点击下方图片可直接报名,欢迎您的莅临!

通信世界网版权及免责声明:
1、凡本网注明“来源:通信世界全媒体”及标有原创的所有作品,版权均属于通信世界网。未经允许禁止转载、摘编及镜像,违者必究。对于经过授权可以转载我方内容的单位,也必须保持转载文章、图像、音视频的完整性,并完整标注作者信息和本站来源。
2、凡本网注明“来源:XXX(非通信世界网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
3、如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在相关作品刊发之日起30日内进行。
发表评论请先登录
...
CWW视点
暂无内容
...
CWW专访
暂无内容
...
产业
    暂无内容