GSMA:5G毫米波具有成本效益,应用前景广阔

作者:孙天 刁兴玲 责任编辑:甄清岚 2021.09.13 06:29 来源:通信世界网

通信世界网消息(CWW)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700MHz)、中(如3.5GHz)、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,毫米波具有成本效益

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。

另外,美国在5G毫米波频谱的使用方面处于领先地位。目前美国的主要运营商都已经使用该频段提供5G商用服务。这得益于FCC(美国联邦通信委员会)比大多数国家先行一步,率先将毫米波频谱用于移动服务,为移动运营商提供了更多的选择,以发挥毫米波频段的超高速、低时延和高容量优势。

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26GHz频段仅释放了1000MHz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成本效益。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》还显示,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。因为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》还预测到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。

我国对5G毫米波部署虽然起步较晚,但是发展势头迅猛。目前,我国在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,双方实现了国内首次采用5G NR独立组网双连接(NR-DC,即FR1+FR2 DC),基于26GHz(n258)毫米波频段的200MHz载波信道以及3.5GHz(n78)频段的100MHz带宽,合力实现超过2.43Gbit/s的单用户下行峰值速率。此外,两家公司还基于26GHz(n258)毫米波频段的4个200MHz载波信道,利用载波聚合技术实现了超过5Gbit/s的单用户下行峰值速率,并基于两个200MHz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5.2Gbit/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曾表示,5G毫米波有六大技术优势和三大应用场景。六大技术优势包括频率资源丰富、带宽极大、易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。5G毫米波的三大应用场景是:室内外交通枢纽、场馆等热点地区;家庭和写字楼的无线宽带接入;以工业互联网为主的行业应用。GSMA早在2020年9月发布的《5G毫米波技术白皮书》中,便指出了5G毫米波在各种领域的相关应用。

尤其是在当今新冠肺炎疫情的持续影响下,人们出行的不便导致对网络的要求有所提高,例如在线学习、视频会议对网络时延提出了更高要求。虽然部分地区已部署更大的带宽和光纤,但这也难以阻挡毫米波FWA需求持续增长的态势。2019年10月,华为发布的《4G/5G FWA白皮书》显示,全球已经有120多个国家在超过230张网络上部署了4G FWA方案,并开始为1亿个家庭提供服务。

5G FWA将为用户提供极致的网络体验,满足不同场景的网络需求。比如在智慧家庭、4K、AR/VR以及企业的特定需求方面,FWA将是低成本、高效益的选择。FWA部署不仅帮助运营商实现快速的业务增长,也为用户节约了成本。

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。

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。

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