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關(guān)于5G毫米波基站與4G LTE基站共站時(shí)覆蓋效果比較

lhl545545 ? 來源:CNMO ? 作者:孫斌 ? 2020-10-28 15:44 ? 次閱讀
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日前,蘋果公司正式發(fā)布了旗下2020年全新的智能手機(jī)產(chǎn)品系列——iPhone 12系列。如果說iPhone 12系列新品最大的提升是什么,那么5G網(wǎng)絡(luò)必須排在第一位。然而,相信很多人都與筆者相同,留意到了一個(gè)小問題,那就是只有美版的iPhone 12系列新機(jī)支持5G毫米波,而其他國家和地區(qū)的版本都不具備對毫米波的支持。難道說,在美國毫米波發(fā)展得真的領(lǐng)先其他國家很多嗎?其實(shí)不然。

前不久,由GSMA主辦、信通傳媒·通信世界全媒體承辦,高通公司作為技術(shù)合作伙伴的以“釋放5G全部潛能”為主題的“5G毫米波產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在北京正式召開。會上發(fā)布了《5G毫米波技術(shù)白皮書》,同時(shí),以中國聯(lián)通、中國移動、中國電信三大運(yùn)營商為代表,高通、小米、中興等5G毫米波方面的專家針對5G毫米波未來的發(fā)展以及現(xiàn)階段的商用進(jìn)程做了探討,從中不難看出,其實(shí)我國的5G毫米波也早已蓄勢待發(fā)。

5G毫米波的六大優(yōu)勢

全球通信行業(yè)都在表示5G毫米波將成為5G下個(gè)階段發(fā)展的重要技術(shù),那么它究竟好在哪呢?簡單來說,它共有六大優(yōu)勢:

5G毫米波的六大優(yōu)勢

1.頻率資源豐富、帶寬極大

5G毫米波技術(shù)第一個(gè)優(yōu)勢,同時(shí)也是最重要的優(yōu)勢,是頻率資源豐富、帶寬極大。5G毫米波之所以受到重視,是因?yàn)槠湎噍^于5G Sub-6GHz頻段(FR1)具有更豐富的頻譜資源(如圖所示),是5G網(wǎng)絡(luò)提供千兆連接能力的主要方式,是實(shí)現(xiàn)5G最初愿景的有力保證。毫不夸張地說,要達(dá)到5G最高速率要求,就必須使用5G毫米波。

5G毫米波頻譜資源

2.易與波束賦形技術(shù)結(jié)合

5G毫米波技術(shù)第二個(gè)優(yōu)勢是易與波束賦形技術(shù)結(jié)合。5G毫米波的頻段高、波長短,使得其在設(shè)計(jì)和部署上有空間優(yōu)勢,非常適合與波束賦形技術(shù)相結(jié)合,增強(qiáng)性能并降低干擾。波束賦形技術(shù)能夠在單根天線功率很低的情況下,依然提供很好的信號質(zhì)量。由于波長較短,5G毫米波設(shè)備的天線陣列可在有限尺寸空間內(nèi)放置更多天線陣子,特別是5G毫米波基站的天線陣子數(shù)量可以達(dá)到256、512甚至更多,因此無論上行下行均可獲得極大波束賦形增益。受益于波束賦形技術(shù),5G毫米波信號通信距離大幅增強(qiáng),可以用于短距傳輸和室內(nèi)熱點(diǎn)覆蓋之外的更多場景。例如在使用5G毫米波基站進(jìn)行室外覆蓋時(shí),覆蓋半徑可達(dá)數(shù)百米或幾千米,在許多情況下可以與現(xiàn)有4G和5G中低頻小基站實(shí)現(xiàn)共址共站。

5G毫米波基站與4G LTE基站共站時(shí)覆蓋效果比較

3.可實(shí)現(xiàn)極低時(shí)延

5G毫米波技術(shù)第三個(gè)優(yōu)勢是可實(shí)現(xiàn)極低時(shí)延。通常來說,5G網(wǎng)絡(luò)是以時(shí)隙為單位調(diào)度數(shù)據(jù)的,空口時(shí)隙長度越短,意味著5G網(wǎng)絡(luò)在物理層的時(shí)延越小。如下表所示,5G毫米波系統(tǒng)空口時(shí)隙長度最小可至0.125ms,是目前主流5G中低頻系統(tǒng)的1/4。如果采用短時(shí)隙(mini slot)調(diào)度,空口時(shí)延還會更小。因此,5G毫米波系統(tǒng)比5G中低頻系統(tǒng)空口時(shí)延顯著降低,是滿足5G空口時(shí)延小于1ms的有力保證,可實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AR/VR、云游戲、實(shí)時(shí)云計(jì)算等URLLC(高可靠低時(shí)延)業(yè)務(wù)的質(zhì)量承諾。

5G網(wǎng)絡(luò)不同頻段可配時(shí)隙間隔

4.可支持密集小區(qū)部署

5G毫米波技術(shù)第四個(gè)優(yōu)勢是可支持密集小區(qū)部署。與5G中低頻系統(tǒng)不同的是,5G毫米波系統(tǒng)通過波束賦形技術(shù)不但可提高目標(biāo)對象信號增益,還可利用波束定向的特點(diǎn)將信號能量聚焦在特定方向來減小對其它非目標(biāo)對象的干擾,保證鄰近鏈路或者鄰近小區(qū)通信質(zhì)量。因此,與5G中低頻系統(tǒng)相比,5G毫米波系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)密集小區(qū)部署。這使得5G毫米波系統(tǒng)很適合在大型場所如會議室、音樂會、體育館、地鐵站等人口密集區(qū)域進(jìn)行部署。

5.可進(jìn)行高精度定位

5G毫米波技術(shù)的第五個(gè)優(yōu)勢是可進(jìn)行高精度定位。5G毫米波波束窄、方向性好,有極高的空間分辨力;同時(shí)由于信號傳輸周期小、時(shí)間精度高,5G毫米波有望實(shí)現(xiàn)厘米級的定位,即使和全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)相比也有精度和速度上的優(yōu)勢。

6.設(shè)備集成度高

5G毫米波技術(shù)的第六個(gè)優(yōu)勢是設(shè)備集成度高。相對于Sub-6GHz,5G毫米波元器件的尺寸要小得多,5G毫米波設(shè)備更容易小型化和微型化。當(dāng)5G毫米波規(guī)模商用后,相關(guān)元器件成本會大大降低,在專業(yè)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、智能零部件等領(lǐng)域5G毫米波集成度高的優(yōu)勢意味著廣闊的應(yīng)用前景。另外,5G毫米波基站也具有體積小、重量輕、易安裝的優(yōu)勢,有利于打造一個(gè)綠色、高效和方便部署的5G毫米波網(wǎng)絡(luò)。

推動5G毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢在必行

既然5G毫米波憑借諸多優(yōu)點(diǎn)成為5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的重要技術(shù),那么在我國,推動5G毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展也就成為一件勢在必行的事!早在2017年7月,我國政府就批準(zhǔn)在24.75-27.5GHz和37-42.5GHz的5G毫米波頻率范圍內(nèi)使用5G技術(shù)開展研發(fā)試驗(yàn)。中國工業(yè)和信息化部在2020年3月《關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知》中明確指出,將結(jié)合國家頻率規(guī)劃進(jìn)度安排,組織開展毫米波設(shè)備和性能測試,為5G毫米波技術(shù)商用做好儲備,適時(shí)發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃。

2019年以來,中國IMT-2020(5G)推進(jìn)組統(tǒng)籌規(guī)劃,分三個(gè)階段推進(jìn)5G毫米波的試驗(yàn)工作:2019年重點(diǎn)驗(yàn)證5G毫米波關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)特性;2020年重點(diǎn)驗(yàn)證5G毫米波基站和終端的功能、性能和互操作,2020到2021年開展典型場景應(yīng)用驗(yàn)證。愛立信攜手一加手機(jī)完成5G毫米波商用系統(tǒng)和商用智能手機(jī)端到端測試,在室內(nèi)室外各種環(huán)境下均表現(xiàn)出穩(wěn)定優(yōu)異的性能;諾基亞貝爾與基于芯片的測試終端配合,成功展示5G毫米波4Gbps峰值性能,拉遠(yuǎn)測試在1200米處、和非視距場景及人體遮擋等測試場景下,下行速率仍可達(dá)數(shù)百兆至2Gbps;OPPO攜手愛立信,實(shí)現(xiàn)了5G毫米波商用系統(tǒng)與商用CPE的端到端測試,4.06Gbps的下行速率以及210Mbps的上行速率,并在拉遠(yuǎn)測試中,2.3千米處仍然保持200Mbps的下行速率。

那么我國毫米波商用的時(shí)間點(diǎn)究竟是何時(shí)呢?冬奧會!2022年冬奧會將在中國北京舉辦。北京冬奧組委會對這項(xiàng)國際性頂級賽事的通信保障和服務(wù)提出了新的技術(shù)要求,要求為廣大觀眾、媒體轉(zhuǎn)播者、賽事組織者和參與者提供優(yōu)質(zhì)的觀賽體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù),因此5G網(wǎng)絡(luò)部署將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。冬奧會通信服務(wù)場景復(fù)雜多樣,既存在室內(nèi)熱點(diǎn)的高容量通信需求,又存在室外的廣闊覆蓋的需求必要,為展現(xiàn)5G毫米波技術(shù)優(yōu)勢提供了絕佳展臺。作為2022年北京冬奧會官方唯一通信運(yùn)營商合作伙伴,中國聯(lián)通將綜合運(yùn)用5G毫米波等多種技術(shù)手段,打造超大帶寬的智慧無線場館,更好地為各方提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保障。可以期待,在冬奧會上的應(yīng)用將成為中國5G毫米波大規(guī)模商用以及5G毫米波產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的重要里程碑。

在論壇上,中國聯(lián)通研究院副院長遲永生也表示,中國聯(lián)通未來將以科技冬奧為時(shí)間節(jié)點(diǎn),通過試點(diǎn)試驗(yàn),在行業(yè)內(nèi)率先形成產(chǎn)業(yè)生態(tài),帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈加速發(fā)展,做好毫米波26GHz頻段設(shè)備、芯片、終端的準(zhǔn)備,服務(wù)科技冬奧,展示中國通信行業(yè)實(shí)力。

另外,作為5G毫米波產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán),高通中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧表示,高通已經(jīng)推出了多代5G毫米波解決方案,并通過持續(xù)的研發(fā)和試驗(yàn)證明毫米波可以用于移動通信,并積極攜手合作伙伴將毫米波擴(kuò)展至室內(nèi)部署、公共網(wǎng)絡(luò)及企業(yè)專網(wǎng),持續(xù)推動5G毫米波的演進(jìn)。

高通作為一家通信技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè),一直以來,都在全力支持我國通信行業(yè),尤其是終端產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。針對5G毫米波的發(fā)展,高通可以為不同的產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴提供技術(shù)與產(chǎn)品的支持。比如目前在大多數(shù)5G智能終端產(chǎn)品內(nèi)提供的驍龍X50、驍龍X55調(diào)制解調(diào)器,可以支持6GHz以下及毫米波。未來即將推出的驍龍X60,更是可以讓終端設(shè)備支持6GHz以下毫米波和毫米波-6GHz以下聚合,進(jìn)一步提升5G終端的聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。

寫在最后

就一時(shí)而言,當(dāng)下,美國等國家的確要比我國更早商用了5G毫米波,但根據(jù)近期美媒的實(shí)際體驗(yàn)來說,并未感受到5G網(wǎng)絡(luò)帶來多大的用戶提升。而真正比拼用戶體驗(yàn)的時(shí)候,恐怕還要等到Rel-16、Rel-17等之后的標(biāo)準(zhǔn)落地應(yīng)用后再比拼一下。總而言之,5G毫米波無論在to B還是to C場景下,都擁有著豐富的使用場景及用例,加之我國政府對于毫米波產(chǎn)業(yè)的大力推動,相信未來,5G網(wǎng)絡(luò)的能量也會被進(jìn)一步釋放出來,最終惠及消費(fèi)者,提升整體用戶的使用體驗(yàn)!
責(zé)任編輯:pj

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