| 5G毫米波场景应用 | |
| 日期：2022-04-10 人气：810 | |
5G毫米波由于高带宽、低时延等优势（每平方公里0.125ms、10G条件下的十万级连接），能够充分释放5G潜能，革新用户体验、带动千行百业的数字化转型。如今，全球5G毫米波的商业部署正在各地逐步展开：45个国家/地区的180家运营商正在投资毫米波；22个国家/地区的132家运营商分配了毫米波频谱（通常以区域为基础），以支持5G网络运营；16个国家/地区的28家运营商已使用毫米波频谱部署5G网络；112款5G设备已明确支持24GHz以上的一个或多个5G频段。 事实上，毫米波的出现并不算晚，此前由于电子元件和设备等原因或多或少的限制，制约了这一技术的规模发展，难以有效发送和接收毫米波。尽管美国是率先选择了5G毫米波的道路，但受制于这项技术的一些不利因素，发展尚未成熟。相比之下，中国选择了Sub-6GHz的技术路线，兼顾了信号覆盖和穿透性，实际应用可以达到1Gbps的效果。 当然，5G毫米波的优势毋庸置疑，其不仅具有连续性的400兆、600兆频谱，还有着更好的上下行速率，可以达到4Gbps-5Gbps，又能够与各种先进技术整合实现各类应用，可以有稳定的无线数据传输，部署更具灵活性。 在中国市场，采用了根据场景需求进行低频+5G/4G+高频（毫米波）的融合部署方式，基于国家层面的统一频谱规划进行了长远的考量。此前，WRC19会议确定将24.25 GHz-27.5 GHz、37 GHz-43.5 GHZ、66 GHz-71 GHz，共14.75GHz带宽的频谱资源，标识用于5G及国际移动通信系统（IMT）未来发展。2021年4月，工信部发布的《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年)》 征求意见稿提出，组织开展5G毫米波基站硏发和端到端测试，加快技术和产品成熟，奠定了5G毫米波商用的产业基础。 去年底，中国信通院IMT-2020(5G)推进组的指导下，华为完成了5G毫米波基站全部功能和外场性能测试项目，在功能测试中，华为完成了SA独立组网下的单载波200MHz大带宽，DDDSU和DSUUU的灵活帧结构，毫米波下行4×200MHz和上行2×200MHz频段内CA载波聚合，毫米波与3.5GHz频段的高低频NR-CA等多个测试项目，其中DDDSU帧结构下单用户下行峰值速率超过了7Gbps。 无独有偶，中兴通讯也在中国信通院IMT-2020（5G）推进组指导下，完成了5G毫米波基站全部功能和外场性能测试项目。现场测得高低频双连接（NR-DC）下单用户下行峰值速率超过8.3Gbps，多用户下小区下行峰值速率超过14.3Gbps。 测试过程中，中兴通讯基于高性能低功率毫米波NR基站和高通骁龙X65 5G调制解调器及射频系统，采用毫米波与3.5GHz（n78）频段的100MHz带宽NR-DC组网，完成了毫米波单载波200MHz、DDDSU和DSUUU不同帧结构、下行256QAM、毫米波下行四个200MHz和上行两个200M载波聚合等功能和全部外场性能测试。 在外场吞吐率性能测试中，毫米波采用DDDSU帧结构，NR-DC单用户下行峰值速率大于8.3Gbps，多用户下小区下行峰值速率大于14.3Gbps。高低频NR-DC既可以发挥毫米波容量高的优势，又可以利用低频段覆盖好的特点。此次系统和第三方终端成功对接测试，也表明了NR-DC双连接技术的快速成熟，将有效提升在未来网络中用户的实际体验，也体现了中国在毫米波关键技术和重点研究方向上全球领先的地位。 可以说，毫米波的频谱资源较为丰富，为VR/AR、元宇宙提供了更多的想象空间，同时，毫米波的空间分辨率较好，可以与Beam Forming技术结合实现更精准的区域覆盖，满足办公园区、住宅小区等场景需求。由于具有更低的延时，对VR/AR、工业控制等应用体验也会有很大的提升。此外，更小的元器件、更高的设备集成度在部署时可以灵活组合，做到更高的密度。不利一面，毫米波的传播损耗较高，绕射、衍射能力相对较弱，覆盖范围有限，需要与其他技术融合才能提升信号效果，并且更小的元器件需要更先进的工艺支持，使得设备的价格较高。 Gartner认为，随着工信部对频谱的放宽和毫米波的应用推广，并不建议对毫米波进行大规模部署，而是将其作为重要的补充，进行战略性的部署，例如校园、园区、场馆、车站、港口等小范围的环境，以小基站的形式提供服务，满足大流量、超大规模接入的需求，并能够与边缘计算进行结合。在行业场景中，智慧工厂、智慧园区，以及用作Wi-Fi会成为较为高频的应用。 |
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