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5G毫米波網(wǎng)速優(yōu)勢顯現(xiàn),少了高速路的5G不完整

2019年7月4日 07:46  CCTIME飛象網(wǎng)  作 者:魏德齡

飛象網(wǎng)訊(魏德齡/文)隨著5G網(wǎng)絡(luò)目前在全球各地的開通,5G毫米波在峰值速率上已經(jīng)展現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢。同時,工信部在上周印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2019年工作計劃》中也提出2019年將進(jìn)一步加快5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頻率使用規(guī)劃研究,提出5G系統(tǒng)部分毫米波頻段頻率使用規(guī)劃,研究制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)頻率使用指導(dǎo)意見。

實際上,在未來的5G網(wǎng)絡(luò)中,離了毫米波不少用例真的不好辦。只有毫米波、Sub-6GHz的5G網(wǎng)絡(luò)與持續(xù)演進(jìn)的4G網(wǎng)絡(luò)組合在一起才能構(gòu)成一張完整的各項性能出眾的網(wǎng)絡(luò)。

 

5G毫米波網(wǎng)速優(yōu)勢顯現(xiàn)

近日,國外媒體cnet對已經(jīng)開通5G的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了速度測試,測試地點(diǎn)涉及美國的洛杉磯、芝加哥、紐約、達(dá)拉斯,韓國的首爾,澳大利亞的悉尼以及英國的倫敦。

從最終的測試結(jié)果不難發(fā)現(xiàn),美國與韓國的網(wǎng)速遙遙領(lǐng)先,其中AT&T與Verizon的5G峰值下載速率明顯領(lǐng)先其它運(yùn)營商,是第三名SK電訊的2-3倍。而從各運(yùn)營商所采用的5G技術(shù)不難發(fā)現(xiàn),在速率上領(lǐng)先的美國運(yùn)營商均使用了毫米波頻段,而SK電訊的峰值速率在眾多使用Sub-6GHz頻段的運(yùn)營商中獨(dú)樹一幟,甚至還超過了使用毫米波的德國電信。

這也印證了目前電信業(yè)的一個基本判斷,那就是在全球5G網(wǎng)絡(luò)中,目前美國在毫米波上領(lǐng)先,韓國在Sub-6GHz上領(lǐng)先。

 

毫米波是5G的高速公路

顯然,從測試結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn),毫米波相比于Sub-6GHz有著明顯的速度優(yōu)勢,實際上毫米波也被業(yè)界稱之為5G的高速公路。5G網(wǎng)絡(luò)的頻段與以往很大程度上的不同就在于在原有Sub-6GHz頻段的基礎(chǔ)上,加入了毫米波頻段。

從高通給出的這張5G頻段分布圖中不難發(fā)現(xiàn),毫米波頻段從24GHz一直到100GHz,已被大家所使用的802.11ad WiFi就是通過60GHz頻段來進(jìn)行室內(nèi)高分辨率的視頻傳輸,802.11ac WiFi的工作頻段為50GHz,均使用了毫米波頻段。另外在衛(wèi)星及廣播領(lǐng)域也有所應(yīng)用。目前,美國運(yùn)營商所使用的毫米波頻段為24GHz, 28GHz, 37GHz, 39GHz, 47GHz。

顯然,此前WiFi能夠在802.11ad、802.11ac選擇使用毫米波技術(shù)就是看到該技術(shù)的“天賦”。簡單來說,毫米波具有支持大帶寬、支持大容量與更低時延的特點(diǎn),可見其與5G的高速率、廣覆蓋、低時延相得益彰。具體來說,毫米波的24.25-27.5GHz,27.5-29.5GHz頻段擁有海量帶寬,比目前正在使用3G/4G帶寬多25倍,毫米波通過大帶寬還可實現(xiàn)數(shù)千兆級數(shù)據(jù)速率,支持在密集空間重用,解決重點(diǎn)區(qū)域承載問題,同時還具備低時延的特性,可以滿足更多領(lǐng)域的需求。

也就是說,通信業(yè)者們在面對已經(jīng)在頻段上顯得擁擠不堪的Sub-6GHz時,為5G網(wǎng)絡(luò)另辟蹊徑開拓出了一條車道更寬、行駛速度更快的新車道。而這條高速公路顯然于5G元年就在網(wǎng)速上表現(xiàn)出了不俗的實力。

 

人流密集場所少不了它

然而,有利自然有弊,毫米波之所以一直沒有成為蜂窩通信的選擇,原因就在于頻段高了,自然穿透能力也差、傳播距離有限、信號衰減快。也就是說,如果信號覆蓋的不夠科學(xué)合理,技術(shù)不過硬,那么就能出現(xiàn)上一秒暢享5G,下一秒挪個窩就會遭遇斷網(wǎng)的情況。最終,研究院人員通過改進(jìn)射頻,利用多天線技術(shù)讓毫米波可以在5G網(wǎng)絡(luò)下順利商用,例如可與高通X55配套的QTM525毫米波天線模塊,在手機(jī)內(nèi)部配置時需要分別放置在手機(jī)邊框上3-4個,這樣在一個模組中集成多個天線,通過多個天線振幅的相互干涉和相互影響,來形成很窄的波束并支持定向的發(fā)射和能量傳輸。

不過毫米波與Sub-6GHz在網(wǎng)絡(luò)部署上自然會本著揚(yáng)長避短的原則,從上圖中不難看出,毫米波會應(yīng)用于人流聚集的大型活動場所、交通信號燈、密集的城市樓宇中,而在交通運(yùn)輸、地廣人稀的鄉(xiāng)村則會采用傳統(tǒng)的Sub-6GHz。顯然,毫米波將會解決3G/4G時代體育場、音樂會、大型會議場所等人流密集場館中的信號難題,同時讓用戶不會再出現(xiàn)網(wǎng)速過慢甚至斷網(wǎng)的問題。

另在愛立信官網(wǎng)中的《5G頻段:挖掘各頻段的最大潛能》(5G spectrum: strategies to maximize all bands)給出的上述圖表中也能發(fā)現(xiàn),如果不使用毫米波,僅使用Sub-6GHz來進(jìn)行組網(wǎng),5G網(wǎng)絡(luò)在信號能力、速率、時延上都無法達(dá)到最高水平,只有通過在毫米波、Sub-6GHz上部署5G網(wǎng)絡(luò),并且在1GHz-2.6GHz中頻與1GHz以下的低頻上采用4G與5G共存的組網(wǎng)方式,才能達(dá)到最優(yōu)效果。

在毫米波頻段所對應(yīng)的企業(yè)用例上,在24GHz到50GHz的頻段中,連接帶寬可達(dá)到數(shù)千兆級,同時還具有低延時特性,就這為部分eMBB、URLLC業(yè)務(wù)提供了可能性,例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)由于處于固定區(qū)域,又對網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)有著高要求,使用毫米波頻段來部署無疑是個不錯的選擇。同時,立志取代最后一公里光纖的FWA也會利用這段頻譜來實現(xiàn)5G FWA的落地,從而解決很多歐美偏遠(yuǎn)地區(qū)的光纖入戶難題。

可見,就像是在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用一樣,毫米波的覆蓋和性能可以解決企業(yè)、私有網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求,另外通過5G毫米波與Wi-Fi的結(jié)合,在具有蜂窩級安全性的情況下,還能讓筆記本電腦和平板設(shè)備始終連接,提升企業(yè)的云化程度,讓云應(yīng)用、云存儲可以即時接入,還可以將沉浸式內(nèi)容連接至多個投影儀或顯示屏。

編 輯:值班記者
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