5G商用下半場(chǎng)：毫米波產(chǎn)業(yè)加速落地

 來(lái)源：萬(wàn)正科技   更新時(shí)間：2021/10/26   閱讀次數(shù)：2768

　　距離5G正式商用已過(guò)兩年有余，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐步完備之際，產(chǎn)業(yè)聚光燈也在悄然轉(zhuǎn)向。5G應(yīng)用正在取代基站部署，成為新的主角。

　　今年7月出臺(tái)的《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》被視為一個(gè)標(biāo)志。這篇拉響加快5G發(fā)展號(hào)角的政策性文件首次提出，到2023年，5G個(gè)人用戶普及率超過(guò)40%，用戶數(shù)超過(guò)5.6億，5G物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)年均增長(zhǎng)率超200%。

　　終端與應(yīng)用的普及離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)資源的支撐，而頻譜便是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中最為重要的一環(huán)。除了備受關(guān)注的低頻700MHz外，位于高頻段的毫米波也是5G產(chǎn)業(yè)新的聚焦點(diǎn)。鑒于其頻率寬帶容量大、時(shí)延低等優(yōu)點(diǎn)，5G毫米波在賽事場(chǎng)館、AR、VR、云游戲、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中可廣獲應(yīng)用。

　　據(jù)全球移動(dòng)通信協(xié)會(huì)GSMA發(fā)布的《5G毫米波經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告》顯示，5G毫米波在高密度城市部署和固定無(wú)線接入場(chǎng)景里，與中頻波段的結(jié)合將為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)明顯的成本優(yōu)化和增益。而在高密度的室內(nèi)場(chǎng)景里部署，也將降低每平方米的網(wǎng)絡(luò)成本。

　　“目前我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源是有限的，向更高頻段劃分將成為頻譜使用的主要走向?！痹?月23日舉行的第二屆5G毫米波產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)聞庫(kù)向《中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)》記者表示，隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模推進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模覆蓋已逐步完善，5G正在逐漸走向下半場(chǎng)，這一階段的主要任務(wù)將是擴(kuò)大5G的需求應(yīng)用，而5G毫米波大帶寬、低時(shí)延等特性，將在未來(lái)助力千行百業(yè)完成行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

　　高頻段漸獲青睞

　　根據(jù)全球5G標(biāo)準(zhǔn)化組織的3GPP協(xié)議規(guī)定，5G使用的頻段包括兩類，一類范圍為450MHz~6GHz，也被稱為Sub 6GHz頻段；另一類范圍為24.25GHz~52.6GHz，因其波長(zhǎng)在1毫米~10毫米之間，故也通常被稱為毫米波。

　　由于位居高頻段，單位毫米波所能攜帶的大容量數(shù)據(jù)能夠滿足5G大帶寬的需求，同時(shí)也能為高清實(shí)時(shí)直播等提供超低時(shí)延的傳輸。但在很長(zhǎng)一段時(shí)期，毫米波鮮被行業(yè)問(wèn)津。對(duì)此，從事毫米波研發(fā)多年的高通中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧表示，因?yàn)樵缙诤撩撞ǖ母采w有限，而且設(shè)備成本比較貴。

　　不過(guò)，隨著移動(dòng)通信快速演進(jìn)，低頻段資源面臨耗盡挑戰(zhàn)，而毫米波技術(shù)因更新迭代，在攻克成本與性能兩大傳統(tǒng)技術(shù)軟肋后，也再次被啟用。截至目前，全球已有28家運(yùn)營(yíng)商在毫米波頻段進(jìn)行了商用部署。

　　據(jù)GSMA大中華區(qū)總裁斯寒透露，從亞太區(qū)域及全球來(lái)看，26GHz現(xiàn)在是被部署和發(fā)放牌照最多的、最熱門(mén)的毫米波頻段，另外37GHz~40GHz也在美國(guó)和其他國(guó)家與地區(qū)得到了部署或牌照，是僅次于26GHz的熱門(mén)頻段。

　　在國(guó)內(nèi)，5G毫米波也同樣發(fā)展迅速。據(jù)聞庫(kù)指出，目前我國(guó)5G毫米波技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸成熟。在3GPP完成34.25GHz~35.25GHz頻段毫米波的標(biāo)準(zhǔn)化工作后，工信部已經(jīng)確定了我國(guó)5G研發(fā)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)室和5G外場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

　　與此同時(shí)，聞庫(kù)表示，5G毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景也在不斷擴(kuò)大?！?G毫米波不僅能夠面向to C的用戶提升體育賽事的直播體驗(yàn)，提高上行速率，還可以面向工業(yè)制造領(lǐng)域的大帶寬、低時(shí)延的to B場(chǎng)景，提高高速率傳輸和定位能力?！痹诼剮?kù)看來(lái)，這也代表5G毫米波正在走向行業(yè)應(yīng)用。

　　此外，聞庫(kù)表示，國(guó)內(nèi)廠商也在不斷加快研發(fā)進(jìn)度。在24.75GHz~27.5GHz頻段、獨(dú)立組網(wǎng)和非獨(dú)立組網(wǎng)、800M帶寬同時(shí)上下行工作、大上行幀結(jié)構(gòu)等研發(fā)方面取得了卓有成效的進(jìn)展。

　　而在終端及芯片領(lǐng)域，記者了解到，高通、海思、三星、聯(lián)發(fā)科等也都推出了毫米波芯片。截至目前，全球商用的毫米波終端芯片已有約70款，以手機(jī)和CPE(客戶前置設(shè)備)為主。

　　“中國(guó)非常適合發(fā)展毫米波?！毙鞎壉硎荆瑖?guó)內(nèi)人口眾多，而且城市人口更為密集，在這種情況下，在地鐵站、體育場(chǎng)館中，適合用毫米波來(lái)提供大容量的服務(wù)。

　　破局5G下半場(chǎng)利器

　　5G商用早期，Sub-6GHz憑借傳播距離遠(yuǎn)，能更好地穿透物體，更容易解決大范圍區(qū)域的信號(hào)覆蓋問(wèn)題等優(yōu)勢(shì)，成為運(yùn)營(yíng)商推動(dòng)5G普及的首選。但在進(jìn)入到5G下半場(chǎng)后，應(yīng)用成為主角，這也意味著，能夠支持?jǐn)?shù)千兆比特的速率和超大容量的頻段資源將更為重要。

　　“目前5G應(yīng)用落地面對(duì)的挑戰(zhàn)中，很重要的一點(diǎn)就是解決高可靠、高性能的傳輸需求，而毫米波恰恰對(duì)此會(huì)有一個(gè)很好的提升?！敝袊?guó)移動(dòng)研究院無(wú)線與終端技術(shù)研究所所長(zhǎng)丁海煜表示，從中國(guó)移動(dòng)推進(jìn)5G行業(yè)應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，高速率、低時(shí)延、可靠性是不同用戶的共性需求。

　　以工業(yè)相機(jī)上傳視頻為例，丁海煜介紹稱，這種應(yīng)用場(chǎng)景要求傳輸速率達(dá)到上百兆甚至千兆，而毫米波能夠提供400M的帶寬，速率能夠做到Sub 6GHz上下行速率的4~6倍，從而更好地解決相應(yīng)的特殊場(chǎng)景對(duì)于大上行的要求。

　　而在低時(shí)延方面，丁海煜表示，毫米波的時(shí)延是Sub 6GHz的一半左右，尤其是端到端的時(shí)延，能夠達(dá)到4毫秒，這對(duì)賽事高清直播、遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)等有些需要超低時(shí)延的場(chǎng)景，具有很好的提升。

　　此外，中國(guó)電信首席專家、貝爾實(shí)驗(yàn)室院士畢奇認(rèn)為，除了上述優(yōu)勢(shì)以外，毫米波還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)便是成本?！拔覀冎詮?G、4G到5G發(fā)展這么快，就是因?yàn)槌杀?，能讓運(yùn)營(yíng)商積極地?fù)肀乱淮夹g(shù)。盡管從單機(jī)成本看，3G到5G每代演進(jìn)成本加了一兩倍，但是它的速率加了10到20倍，這使得每比特的成本大大下降。”畢奇表示。

　　畢奇指出，從過(guò)往數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)頻帶越來(lái)越寬時(shí)，每比特的成本呈指數(shù)下降，而毫米波能夠較好地解決成本問(wèn)題，尤其是高流量的成本。

　　“毫米波對(duì)于釋放5G全部潛能而言至關(guān)重要?！毙鞎壉硎荆壳肮I(yè)領(lǐng)域是5G應(yīng)用發(fā)揮重要作用的主場(chǎng)景，而毫米波的出現(xiàn)提供了一個(gè)契機(jī)。徐晧認(rèn)為，結(jié)合5G毫米波的三大特性，可以把現(xiàn)在工廠里面的有線以太網(wǎng)用無(wú)線以太網(wǎng)代替，從而為工業(yè)制造的靈活性提供更大的支持。

　　徐晧進(jìn)一步向記者指出，目前中國(guó)針對(duì)6G的研發(fā)已在進(jìn)行之中，而6G的頻譜范圍也將進(jìn)一步拓寬至太赫茲和可見(jiàn)光。這也意味著，毫米波作為5G跨越到6G的必經(jīng)之路，將有著非常好的商用前景。

　　落地仍存挑戰(zhàn)

　　雖然毫米波在5G應(yīng)用的規(guī)模推廣上將發(fā)揮重要作用，但也依然面臨不少誤區(qū)和挑戰(zhàn)。

　　徐晧指出，毫米波雖然有著大帶寬、高速率、低時(shí)延的優(yōu)點(diǎn)，但并非所有的應(yīng)用場(chǎng)景都適合于用毫米波，就像不是所有的場(chǎng)景都適合于用Sub 6GHz一樣。“最適合用毫米波的場(chǎng)景就是熱點(diǎn)覆蓋。”徐晧表示，只有在企業(yè)內(nèi)部、場(chǎng)館外部、交通樞紐、固定無(wú)線、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這些需要大容量、多用戶、高容量限制的場(chǎng)景中，才需要并適合使用毫米波。

　　中國(guó)聯(lián)通科技創(chuàng)新部總經(jīng)理馬紅兵指出，成本是毫米波在落地中的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，而只有規(guī)?；茝V，才能把成本降下來(lái)。同時(shí)，馬紅兵表示，毫米波的定位目前還只是一個(gè)基礎(chǔ)層技術(shù)，后面用到的支撐網(wǎng)絡(luò)才是整個(gè)毫米波產(chǎn)業(yè)落地的難點(diǎn)。“毫米波不能脫離后面的支撐網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立存在，所以在推廣毫米波時(shí)必須考慮這點(diǎn)?！瘪R紅兵指出。

　　而在聞庫(kù)看來(lái)，中國(guó)5G毫米波的發(fā)展仍存在三個(gè)方面的工作要做。一是要積極推動(dòng)毫米波的標(biāo)準(zhǔn)研究和技術(shù)研發(fā)工作?！拔覀儜?yīng)針對(duì)WRC制定的毫米波頻譜以及國(guó)內(nèi)發(fā)布的毫米波試驗(yàn)頻譜，積極開(kāi)展國(guó)際國(guó)內(nèi)毫米波標(biāo)準(zhǔn)的研究和技術(shù)研發(fā)工作，同時(shí)還要加強(qiáng)毫米波與Sub 6GHz頻段的協(xié)同組網(wǎng)工作?！甭剮?kù)表示。

　　其次，聞庫(kù)表示，應(yīng)聚焦5G毫米波的基礎(chǔ)元器件研發(fā)?！昂撩撞◣挶容^高，不僅對(duì)頻率器件要求高，對(duì)其他相關(guān)元器件也是大的挑戰(zhàn)?！甭剮?kù)指出，當(dāng)時(shí)在推廣400MHz、200MHz、100MHz頻段時(shí)，不僅在微波器件上有一些壓力，實(shí)際上在大帶寬ADDA(數(shù)模轉(zhuǎn)換)器件上也有一些壓力，甚至這些壓力比模擬無(wú)線電的帶寬壓力還要大一些。因此，要做好無(wú)線電基站和這些裝備必須克服這些困難，提升與毫米波相對(duì)應(yīng)的元器件發(fā)展水平。

　　此外，聞庫(kù)建議，要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的合作，做好冬奧會(huì)的演示示范，共同推動(dòng)毫米波的成熟，為未來(lái)6G太赫茲的可能使用積累經(jīng)驗(yàn)。“太赫茲的使用不可能直接越過(guò)5G毫米波而使用，只有做好5G才能有6G。因此，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)該共同努力，在工信部的推動(dòng)下，共同做好毫米波的發(fā)展進(jìn)程。”聞庫(kù)最后表示。

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