與資源相對有限的Sub-6GHz頻譜相比,5G毫米波使用更高的頻率,能實現(xiàn)更快的速率,具備更大的系統(tǒng)容量和更強的業(yè)務(wù)能力,能夠幫助5G真正實現(xiàn)最初的全部承諾,達(dá)成5G最初的全部愿景,因此成為全球運營商研究和試點的熱門技術(shù)。
受困于技術(shù)難題,在移動通信發(fā)展的30年間,毫米波一直都是一片未經(jīng)開墾的"蠻荒之地"。在毫米波被"冷落"之際,高通向外界證明了毫米波可以應(yīng)用于移動通信領(lǐng)域。作為移動通信的創(chuàng)新實踐者,高通在多年前就開始了毫米波相關(guān)技術(shù)研發(fā),用強大的技術(shù)實力克服了毫米波移動化等難題。隨著全球5G網(wǎng)絡(luò)部署向縱深挺進(jìn),5G毫米波的商業(yè)部署在全球各地逐漸展開。
充分釋放5G潛能毫米波至關(guān)重要
眾所周知,5G的部署頻段需要低、中和高大量頻譜資源,頻譜對于釋放5G的真正潛能至關(guān)重要。過去幾十年,運營商一直在積累頻譜資源,通過這些頻譜資源提供了現(xiàn)有的4G服務(wù)。隨著業(yè)務(wù)對帶寬需求的不斷增加,通信頻譜不斷向更高頻譜延伸,5G毫米波具有豐富的頻率資源,是移動通信技術(shù)演進(jìn)的必然方向。
5G毫米波由于高帶寬、低時延以及其他突出優(yōu)勢,能夠充分釋放5G的全部潛能,從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)體驗的革命性提升和千行百業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,真正實現(xiàn)"4G改變生活、5G改變社會"的愿景,因此受到業(yè)界的廣泛關(guān)注和重視。
5G毫米波和中低頻的Sub-6 GHz具有各自不同的性能優(yōu)勢,它們之間的互相配合、互相補充,是實現(xiàn)5G完整和最優(yōu)用戶體驗的關(guān)鍵。
業(yè)界認(rèn)為,5G毫米波的應(yīng)用能帶來全新以及增強的移動體驗,該技術(shù)可以在室外支持豐富的媒體與娛樂,同時也能夠為室內(nèi)密集場景提供更多的連接數(shù)量支持。此外,5G毫米波還能夠提供堪比光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率以及低時延實時交互,這些都可以為云端計算、企業(yè)協(xié)作以及電子競技等場景提供更進(jìn)一步的體驗。5G毫米波的每比特成本十分低廉,未來也能夠支撐運營商提供體驗更好的無限容量數(shù)據(jù)套餐。
目前,毫米波的性能已經(jīng)得到了驗證,而隨著運營商開始部署毫米波,用戶已經(jīng)可以享受相關(guān)服務(wù)。從用戶使用Ookla進(jìn)行測速的數(shù)據(jù)中可以看到,毫米波峰值速率超過2Gbps,平均下載速率達(dá)到6GHz以下頻段的4倍。
目前,全球一些國家和地區(qū)已陸續(xù)完成了5G毫米波頻譜的劃分及其分配或拍賣。截止到2020年6月,17個國家和地區(qū)的79個運營商已經(jīng)擁有了在24.25~29.5GHz部署5G毫米波的頻率許可。
克服毫米波移動化挑戰(zhàn)高通持續(xù)發(fā)力
雖然毫米波優(yōu)勢明顯,但是另一方面這也存在著更大的挑戰(zhàn)--毫米波的衍射和繞射能力差,在復(fù)雜環(huán)境下傳播覆蓋范圍小,自由空間傳播損耗大,易受雨衰、樹衰和霧霾天氣等影響,可以說,毫米波在技術(shù)及商業(yè)上的挑戰(zhàn)都非常大。
針對毫米波5G存在的覆蓋有限、成本高、信號衰減、終端要求高等問題,高通已經(jīng)提出了一攬子解決方案,借助共址技術(shù)克服了路徑損耗實現(xiàn)了廣覆蓋,同時做到了視距和超視距傳輸,自適應(yīng)波束技術(shù)則解決毫米波信號的遮擋問題。
更為重要的是,高通還攻克了毫米波在小尺寸設(shè)備中的應(yīng)用問題。高通通過推出第三代面向移動化需求的QTM535毫米波天線模組,在非常緊湊的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發(fā)器。如此一來,一部手機(jī)可以采用多個毫米波模組,不僅滿足智能手機(jī)緊湊纖薄的設(shè)計需求,同時滿足功耗需求并提供最大化的性能,打破了毫米波終端較大的刻板印象。
在毫米波技術(shù)上,以往阻礙商用的瓶頸一一被突破,高通推出的一系列的調(diào)制解調(diào)器、射頻及天線解決方案,使得毫米波在智能手機(jī)中實現(xiàn)商用不再是"不可能的任務(wù)",而是逐步成為現(xiàn)實。
高通不僅提供毫米波的硬件產(chǎn)品,也為該技術(shù)提供系統(tǒng)設(shè)計支持。為了幫助合作伙伴推出更多的高質(zhì)量毫米波產(chǎn)品,高通推出了先進(jìn)的5G毫米波OTA測試網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)符合3GPP標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用場景和范圍也都十分完善。
與此同時,毫米波相關(guān)技術(shù)也在持續(xù)向前發(fā)展。3GPP在已經(jīng)完成的R16項目中,引入了很多支持毫米波的5G NR增強特性,例如集成接入及回傳(IAB)。通過Rel-16,5G將擴(kuò)展至垂直行業(yè)。2020年9月,在IMT-2020(5G)推進(jìn)組的組織下,高通技術(shù)公司在信通院MTNet實驗室,率先成功完成基于3GPP Rel-16 MIMO OTA測試方法的毫米波性能測試。高通成為全球首家參與并通過全部十項26GHz 5G毫米波射頻測試的芯片廠商。
在Rel-17中,賦能了更多全新服務(wù),充分利用全新頻譜資源,引入優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和波束管理,減少系統(tǒng)開銷、增強性能、提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋。高通表示,將一如既往地推動技術(shù)創(chuàng)新,助力釋放5G全部潛能。
可以說,高通公司已經(jīng)克服了毫米波在技術(shù)和商業(yè)化方面的諸多障礙,推動毫米波商用駛?cè)肟燔嚨?。因此,高通總裁安蒙進(jìn)行了大膽的預(yù)測--2021年發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體將部署5G毫米波。
可以預(yù)見,在未來的一年中,我們將聽到更多關(guān)于5G毫米波的消息。為了讓業(yè)界更加清晰毫米波的優(yōu)勢和將帶來的變革。GSMA在廣泛征求運營商、設(shè)備制造商、芯片提供商、終端廠商、測試服務(wù)提供商、高??蒲性核趦?nèi)的產(chǎn)業(yè)各方的意見,形成了《5G毫米波技術(shù)白皮書》,并于2020年10月正式對外發(fā)布。