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[分享] 5G毫米波的四大误区

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发表于 2021-2-28 23:20:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
我们知道,5G毫米波存在信号衰耗大、易受阻挡、覆盖距离短的“天然缺点”。而2019年华为推出5G后,高通就毫米波还与华为有过一场口水仗,说华为是“假5G”,那么5G毫米波到底有哪些问题呢?我们来看看5G毫米波的四大误区。
华为5G毫米波争议
“华为5G基带芯片巴龙5000不光支持Sub 6G C-Band频段,还支持毫米波26GHz和28GHz频段,最大支持带宽可以达到800MHz,充分利用毫米波大带宽的优势,理论速率最大可达6.5 Gbps。配合华为的毫米波RFIC和毫米波模组,华为具备全形态的毫米波终端解决方案能力。”
这是华为的官方介绍。
华为基站芯片巴龙5000是支持5G毫米波的,但是在推出的最新5G手机Mate 40上,还是不支持毫米波。
也因此,高通在“2019骁龙技术峰会”上,还不忘怼一怼华为,说华为是“假5G”。那么,在5G毫米波这个问题上,我们看看各家的说法。

本文摘自ESMC的《千亿级5G毫米波市场潜能如何释放?》,稍有修改。
原作者:邵乐峰
什么是毫米波?严格的讲,毫米波频率为30GHz至300GHz,对应波长分别为10mm到1mm。在移动通信领域,通常把24GHz-100GHz称为5G毫米波。
毫米波技术和sub-6GHz都是3GPP规定的5G标准。二者的区别在于,Sub-6频率低,所以传播得更远,基站建设成本低,而毫米波频率高,速度更快,但是传播得近,基站建设成本要达到Sub-6的十倍左右。
中兴总工说法
在5G,特别是5G毫米波的问题上,要遵循“道”“法”“术”,这是中兴通讯无线产品规划总工王建利给出的形象说法。所谓“道”,是指要从根本上解决毫米波覆盖差的能力;“法”,是指基于毫米波特有的波束特征,设计自己的阵列天线架构、波束算法、反射板技术;“术”,则是指积极参与3GPP标准的制定,吃透技术细节。
其实就毫米波本身而言,其最大的优势首先在于频段资源非常丰富;其次,带宽大、传输速度快,400M甚至800M的带宽是3.5GHz频段的4倍,传输速度可达10Gbps,空口时延小,为高可靠、低时延业务的开展提供了天然的优势;最后,毫米波天线尺寸小,可以形成更窄的波束,空间分布能力强,能在一定程度上弥补由于频率过高导致的传播损耗和穿透损耗。当然,后者也正是毫米波技术的不足之处,在穿透混凝土的典型场景中,穿透损耗高达109db,是2.6GHz和3.5GHz的2倍以上。
高通博士观点
“移动宽带新突破的关键是实现毫米波的移动化”—这是高通工程技术高级总监骆涛博士的核心观点。如前文所述,毫米波最大的优点是带宽资源比较丰富,运营商可以利用800MHz带宽部署网络。此外,毫米波基站和支持毫米波的手机都能利用载波聚合或波束聚合实现数据传输,在减少干扰的同时支持密集的空间复用。
在他看来,毫米波部署的初期侧重于智能手机,主要由运营商驱动,且侧重于城市人口密集区域。Ookla SPEEDTEST最新实测结果显示,基于6GHz以下频段(比如3.5GHz、2.6GHz)的现网实测,5G下载速率比4G LTE快5倍,而与6GHz以下频段相比,5G毫米波终端的实测下载速度快4倍,平均速率高达900Mbps,峰值速率超过2Gbps,这意味着长达10小时的有声书能够在1秒钟内下载完毕,速度非常惊人。同时,毫米波的高容量特性还有助于推动运营商提供无限流量套餐,这对消费者是重大利好。


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图1:与6GHz以下频段相比,5G毫米波终端的实测下载速度快4倍

高通公司中国区研发负责人徐晧博士则表示,当前产学界,包括消费者对毫米波移动化仍然存在四方面的认知误区:


误区一,“毫米波覆盖范围有限且成本昂贵”。
他认为这一问题可以通过两方面措施解决:第一,将Sub-6GHz和毫米波结合起来,利用Sub-6GHz的低频段做全国范围内的5G覆盖,在需要大容量、高速率的场景中使用毫米波实现热点覆盖;第二,在重点应用场景中部署毫米波网络,例如奥林匹克场馆、音乐厅、商场、交通枢纽等,不仅成本相对低很多,而且能达到比较好的覆盖效果。


误区二,“毫米波只支持视距传输”。
其实支持信道快速切换,是毫米波的一个关键解决方案。也就是说,如果一个传输路径被手部或身体其它部位遮挡,通过激活手机上的另一个模块就可以快速找到一条新的传输路径。当把这种转换从基站内扩展到不同基站之间后,毫米波传输在不同基站之间的切换就能快速实现。


误区三,“毫米波只用于固定场景”。
为了验证毫米波调制解调器的性能,高通实验人员要么将手机放置于人流量大且有人群阻挡的场景下测试,要么选择更极端的测试环境,将搭载骁龙X50芯片的手机固定在无人机上,遥控无人机在园区内穿梭飞行。得益于先进的波束管理算法,即使在以上种种极具挑战性的环境下,手机仍然能够保持高速网络连接。


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图2:通过固定在无人机上的移动测试终端,测试5G的极致移动性

误区四,“毫米波终端外形尺寸较大”。
以高通率先商用的毫米波模组为例,在非常紧凑的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器,一部手机可以采用多个这样的毫米波模组,不仅满足智能手机紧凑纤薄的设计需求,同时满足功耗需求并提供最大化的性能。
5G毫米波系统的规模部署和商业经营将是5G后续演进和6G技术研发的重要基础。“只有通过5G毫米波系统的规模部署和商业经营,全球移动通信产业才能获得高频段网络部署经营的第一手经验,才有可能提炼出进一步的市场和技术需求,才有可能指引5G后续演进和6G技术的研发。”Strategy Analytics无线通讯领域高级分析师杨光说。

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