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的運營商網(wǎng)絡(luò)進行了速度測試，測試地點涉及美國的洛杉磯、芝加哥、紐約、達拉斯，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)先其它運營商，是第三名SK電訊的2-3倍。而從各運營商所采用的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頻段的運營商中獨樹一幟，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，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，在手機內(nèi)部配置時需要分別放置在手機邊框上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來進行組網(wǎng)，5G網(wǎng)絡(luò)在信號能力、速率、時延上都無法達到最高水平，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。
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