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    5G毫米波網速優勢顯現,少了高速路的5G不完整

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

    飛象網訊(魏德齡/文)隨著5G網絡目前在全球各地的開通,5G毫米波在峰值速率上已經展現出了巨大優勢。同時,工信部在上周印發的《工業互聯網專項工作組2019年工作計劃》中也提出2019年將進一步加快5G工業互聯網頻率使用規劃研究,提出5G系統部分毫米波頻段頻率使用規劃,研究制定工業互聯網頻率使用指導意見。

    實際上,在未來的5G網絡中,離了毫米波不少用例真的不好辦。只有毫米波、Sub-6GHz的5G網絡與持續演進的4G網絡組合在一起才能構成一張完整的各項性能出眾的網絡。

     

    5G毫米波網速優勢顯現

    近日,國外媒體cnet對已經開通5G的運營商網絡進行了速度測試,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。

    從最終的測試結果不難發現,美國與韓國的網速遙遙領先,其中AT&T與Verizon的5G峰值下載速率明顯領先其它運營商,是第三名SK電訊的2-3倍。而從各運營商所采用的5G技術不難發現,在速率上領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的一個基本判斷,那就是在全球5G網絡中,目前美國在毫米波上領先,韓國在Sub-6GHz上領先。

     

    毫米波是5G的高速公路

    顯然,從測試結果中可以發現,毫米波相比于Sub-6GHz有著明顯的速度優勢,實際上毫米波也被業界稱之為5G的高速公路。5G網絡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現,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。另外在衛星及廣播領域也有所應用。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就是看到該技術的“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數千兆級數據速率,支持在密集空間重用,解決重點區域承載問題,同時還具備低時延的特性,可以滿足更多領域的需求。

    也就是說,通信業者們在面對已經在頻段上顯得擁擠不堪的Sub-6GHz時,為5G網絡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元年就在網速上表現出了不俗的實力。

     

    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,技術不過硬,那么就能出現上一秒暢享5G,下一秒挪個窩就會遭遇斷網的情況。最終,研究院人員通過改進射頻,利用多天線技術讓毫米波可以在5G網絡下順利商用,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射和能量傳輸。

    不過毫米波與Sub-6GHz在網絡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、地廣人稀的鄉村則會采用傳統的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網速過慢甚至斷網的問題。

    另在愛立信官網中的《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現,如果不使用毫米波,僅使用Sub-6GHz來進行組網,5G網絡在信號能力、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網絡,并且在1GHz-2.6GHz中頻與1GHz以下的低頻上采用4G與5G共存的組網方式,才能達到最優效果。

    在毫米波頻段所對應的企業用例上,在24GHz到50GHz的頻段中,連接帶寬可達到數千兆級,同時還具有低延時特性,就這為部分eMBB、URLLC業務提供了可能性,例如工業物聯網由于處于固定區域,又對網絡品質有著高要求,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5G FWA的落地,從而解決很多歐美偏遠地區的光纖入戶難題。

    可見,就像是在工業物聯網中的應用一樣,毫米波的覆蓋和性能可以解決企業、私有網絡的帶寬需求,另外通過5G毫米波與Wi-Fi的結合,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備始終連接,提升企業的云化程度,讓云應用、云存儲可以即時接入,還可以將沉浸式內容連接至多個投影儀或顯示屏。

    編 輯:值班記者
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