仿佛是一夜之間,國內對5G的熱議開始頻頻和毫米波掛上了勾。
6天前,上海舉辦了巴塞羅那連著兩年都沒能辦成的移動世界大會,且有一個和往年5G主題最不同的新話題吸引了不少人關注,即處處可見的毫米波。
很多ICT知名大廠展臺都開放了5G毫米波演示專區,人們排著隊體驗這個新概念究竟有何不同。
那么,毫米波對5G來說到底意味著什么?
2021年,它的風口來了嗎?
毫米波是5G剛需嗎?
在全球5G的高歌猛進下,中美5G在不同路子上一直進行著無形中的競爭力博弈。
但其實在建網和應用上,圍繞5G毫米波,無論中國還是美國,都有著躲不開的頭疼問題。
在中國,截至2020年底三大運營商突飛猛進建設并開通了71萬個5G基站,因普遍建在6GHz以下的中低頻段,盡管相對6GHz以上的高頻段有覆蓋半徑更大的優勢,但理想的5G速率和容量卻一直未能突破。
5G各類PPT里不斷提到的高清視頻、VR/AR、V2X自動駕駛、工業自動化、智能物聯網等代表著高容量、高速率、低時延的典型業務,沒有高頻段的大容量基本玩不轉。(畢竟毫米波擁有的是從24GHz到100GHz范圍內的非常大的帶寬,比當前3G/4G使用的帶寬多25倍,且可以真正實現低時延。)
但5G建設初期,毫米波的建設和應用難度大,問題多。據稱,國內最大運營商曾聯手多家企業和研究所投入了不菲的資金用于毫米波天線的研發,幾年下來對達標情況很不滿意,所需的很多各種功率器件仍依賴進口。
而令美國頭疼的問題是,像中國這樣適合大范圍覆蓋的5G中低頻段在美國大部分已被軍方通訊所用,所以美國運營商一開始走的5G路線就是毫米波這樣的高頻段路線。
5年前,美國運營商Verzion聯手一眾通訊設備商、芯片商成立了一個5G技術論壇(5GTF),就是為了打造一個基于毫米波的無線家庭寬帶業務,先從代替光纖入戶的家都入手,局部實現5G。
但現實中,毫米波網絡的覆蓋和信號傳統成為一個大問題,理論上300米實際上190米的覆蓋距離不僅意味著單個基站覆蓋能力弱,且建筑物的阻擋、降雨降雪也都對其信號傳輸帶來不小的影響。
所以,在數月前一場關于5G毫米波的高峰論壇上,GSMA大中華區技術總經理劉鴻直言,5G毫米波和中低頻互相配合、互相補充,才是實現5G完整和最優用戶體驗的關鍵。“也是能否實現5G最初的全部承諾,達成5G最初的全部愿景關鍵所在。”
更具體一些,什么是對毫米波非常適合的場景?高通中國區研發負責人曾舉過一個例子:在人山人海的地鐵站,如果每個人都使用手機網絡速度會很慢,如果把5G NR毫米波天線和Wi-Fi接入點共址,將Wi-Fi基站變成毫米波基站,就能夠在28GHz頻段上,顯著改善這種情況,甚至還能實現數千兆速率的用戶體驗,實測中5G下行突發速率已經達到4.6Gbps。
這意味著在地鐵站這類人流非常多的場景下部署毫米波,不僅能改變以往明明有信號上網卻特別卡的情況,人人都能連上5G,還都能特別快。
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那為何時至2021年初,毫米波才突然熱了起來?
除了產業鏈各環節對毫米波應用的大力推動,還有很大的需求來自于工業、文娛等場景對“真5G能力”的強烈需求。
例如,明年冬奧會的滑雪場上都將部署5G毫米波傳感器以及5G基站,屆時將為觀眾提供自由視角的直播和觀賽體驗。這也是繼2018年韓國平昌冬奧會之后,更突出5G新體驗的一次5G+賽事。
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毫米波為何頻頻青睞奧運會?
上周的MWC上海展上,和冰雪主題一起亮相的毫米波應用,包括由聯通、高通、華為、OPPO、愛立信、上海貝爾、紫金山實驗室等各方參與演示的5G毫米波客戶前置設備(CPE)速率、5G+AR雪景拍照、5G混合現實智慧雪場、5G自由視角/多視角賽事直播、360度全景高幀率視頻傳輸等應用,把“毫米波在奧運會上能干嘛”提前“劇透”給了現場觀眾。
據中國聯通的工作人員稱,在奧運會賽場布置的5G既有中低頻網絡也有5G毫米波傳感器。基于毫米波更高的傳輸速度和更低時延網絡,一方面可以明顯降低延時,觀眾看到的5G實時直播畫面幾乎和比賽是同步進行的;另一方面由于毫米波頻段受到的干擾更少、容量更高,可以極大提升智能終端間互聯互通的效率。”
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基于一個毫米波網絡,高清直播攝像機和運動員頭盔實時拍攝上傳的多角度畫面,用戶可以同步看到多視角甚至360度自由視角的賽事直播,還可以放大畫面細節。
其實這不是毫米波第一次在賽事上亮相,3年前韓國的平昌冬奧會上已經有5G毫米波技術試驗效果,當時的多機位同傳、VR等業務據悉傳輸速率均超過了1Gbps。
但當時,平昌冬奧會期間5G標準化還沒有完全完成,網絡和終端設備也仍處于技術實驗階段,那么2022年北京冬奧會在5G的體驗上是否能上一個大臺階?以及還有哪些挑戰?
對此,Strategy Analytics研究總監楊光對紫金山科技表示,目前5G毫米波在網絡、終端、芯片等核心設備環節已經基本成熟,至2022年冬奧會期間,其技術能力肯定會全面超越4年前的狀態。另一方面,能夠反映5G特色的業務應用,如VR、AR、實時高清流媒體以及高精度定位等應用的成熟度也都比4年前有了長足進步,相信會為觀眾、運動員、教練員、裁判和賽事組織方帶來全新的體驗。
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不過,雖然毫米波5G的設備和應用的成熟度都較2018年有了顯著進步,但2022冬奧會畢竟是毫米波5G在國內的首次規模部署,尤其考慮到冬奧場館的環境復雜、數據流量密度大等特點,都會對網絡性能與可靠性提出更高要求,需要相關參與方提早準備并不斷完善部署方案。
“更重要的是,為了能夠充分展現和發揮毫米波5G的能力,就需要有足夠的毫米波5G終端滲透率,這就更需要提早準備,加快毫米波5G終端的上市速度。”
產業鏈的理想與現實
如同很多產業鏈一樣,終端的成熟度,也是決定5G毫米波真正獲得發展的關鍵一環。
包括終端在內,中國聯通研究院無線技術研究中心總監李福昌認為,5G毫米波在現實應用上,還面臨著5個不小的挑戰。
一是在產業鏈成熟度上,毫米波產業鏈的成熟度和毫米波相對于其他頻段(比如Sub 6G)的技術優勢將直接影響毫米波的部署場景和部署規模。
其次,是組網能力還需進一步驗證,也建議產業鏈著重驗證獨立組網(SA)方式下高低頻混合組網的功能、性能,確定組網方案來滿足業務需求。
而且,毫米波設備體系還不健全,截至2020年底一體化微RRU設備還未出現,尚無法滿足運營商多樣化場景需求。
另外,業務前景也不明確:除了冬奧會等典型場景,其他適合毫米波的業務領域和場景還需要進一步細化,明確2B場景的整體技術方案和商用模式。同時,他也建議結合AI、MEC、大上行傳輸等技術對毫米波的業務能力進行擴展。
最后一個,和其他移動通信技術類似,是頻譜發放對毫米波部署節奏和規模的影響。
“總體來看,毫米波全球產業鏈已具備商用能力,而設備功能和性能有待提高,終端能力有待提高。”
賽道上的中國角色
鑒于美國、韓國已經提前數年在毫米波網絡和應用上開始部署,網絡上也有一些聲音在議論,“目前相對于美國和韓國在毫米波上的領先,中國是否還是落后的?”
對此,楊光解釋:在系統和終端的整機層面,其實中國廠商的技術能力應該與國際競爭對手處于同一水平線上;在網絡的部署運營方面,雖然部分國外運營商起步較早,但實際的規模部署還是比較有限,所以中外運營商在毫米波網絡運營能力方面應該并不存在顯著差距。
“但在芯片與核心元器件方面,國內產業鏈尚不完備,技術水平和供應能力與國際領先供應商相比,可能還存在一定的差距,這可能會使整機廠商和運營商在供應鏈方面面臨一定的不確定性。”
無疑,在5G網絡規模和應用試點上,中國一直跑在全球前列。
但在毫米波的賽道上,中國并不是跑得很快的那一個。
同時,楊光也提到,目前毫米波5G在國際市場上的應用主要集中于固定無線接入、熱點覆蓋和行業應用等方面。
在最近的美式橄欖球超級碗比賽中,三大美國運營商均在比賽場館中部署了毫米波5G系統,比賽現場實測數據速率都突破了1Gbps。
在韓國,監管機構意圖利用毫米波5G著力發展工業互聯網應用,不但向韓國三大運營商各發放了800MHz的毫米波頻譜,還在毫米波頻段為行業專網保留了600MHz的頻譜資源,供行業用戶自行部署專用5G網絡,以推動5G工業互聯網的發展。
顯然,在國內參與5G毫米波產業的各方,也在等著相關頻譜政策的出爐。
那么,2022冬奧會之前,毫米波的這股勁風,能在更多場景實現落地嗎?
? ? ? ?責任編輯:tzh
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