仿佛是一夜之間,國內(nèi)對(duì)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(dòng)世界大會(huì),且有一個(gè)和往年5G主題最不同的新話題吸引了不少人關(guān)注,即處處可見的毫米波。
很多ICT知名大廠展臺(tái)都開放了5G毫米波演示專區(qū),人們排著隊(duì)體驗(yàn)這個(gè)新概念究竟有何不同。
那么,毫米波對(duì)5G來說到底意味著什么?
2021年,它的風(fēng)口來了嗎?
毫米波是5G剛需嗎?
在全球5G的高歌猛進(jìn)下,中美5G在不同路子上一直進(jìn)行著無形中的競爭力博弈。
但其實(shí)在建網(wǎng)和應(yīng)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(yùn)營商突飛猛進(jìn)建設(shè)并開通了71萬個(gè)5G基站,因普遍建在6GHz以下的中低頻段,盡管相對(duì)6GHz以上的高頻段有覆蓋半徑更大的優(yōu)勢(shì),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(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化、智能物聯(lián)網(wǎng)等代表著高容量、高速率、低時(shí)延的典型業(yè)務(wù),沒有高頻段的大容量基本玩不轉(zhuǎn)。(畢竟毫米波擁有的是從24GHz到100GHz范圍內(nèi)的非常大的帶寬,比當(dāng)前3G/4G使用的帶寬多25倍,且可以真正實(shí)現(xiàn)低時(shí)延。)
但5G建設(shè)初期,毫米波的建設(shè)和應(yīng)用難度大,問題多。據(jù)稱,國內(nèi)最大運(yùn)營商曾聯(lián)手多家企業(yè)和研究所投入了不菲的資金用于毫米波天線的研發(fā),幾年下來對(duì)達(dá)標(biāo)情況很不滿意,所需的很多各種功率器件仍依賴進(jìn)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(yùn)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(yùn)營商Verzion聯(lián)手一眾通訊設(shè)備商、芯片商成立了一個(gè)5G技術(shù)論壇(5GTF),就是為了打造一個(gè)基于毫米波的無線家庭寬帶業(yè)務(wù),先從代替光纖入戶的家都入手,局部實(shí)現(xiàn)5G。
但現(xiàn)實(shí)中,毫米波網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和信號(hào)傳統(tǒng)成為一個(gè)大問題,理論上300米實(shí)際上190米的覆蓋距離不僅意味著單個(gè)基站覆蓋能力弱,且建筑物的阻擋、降雨降雪也都對(duì)其信號(hào)傳輸帶來不小的影響。
所以,在數(shù)月前一場關(guān)于5G毫米波的高峰論壇上,GSMA大中華區(qū)技術(shù)總經(jīng)理劉鴻直言,5G毫米波和中低頻互相配合、互相補(bǔ)充,才是實(shí)現(xiàn)5G完整和最優(yōu)用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。“也是能否實(shí)現(xiàn)5G最初的全部承諾,達(dá)成5G最初的全部愿景關(guān)鍵所在。”
更具體一些,什么是對(duì)毫米波非常適合的場景?高通中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人曾舉過一個(gè)例子:在人山人海的地鐵站,如果每個(gè)人都使用手機(jī)網(wǎng)絡(luò)速度會(huì)很慢,如果把5G NR毫米波天線和Wi-Fi接入點(diǎn)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(shí)現(xiàn)數(shù)千兆速率的用戶體驗(yàn),實(shí)測中5G下行突發(fā)速率已經(jīng)達(dá)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(hào)上網(wǎng)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(shí)至2021年初,毫米波才突然熱了起來?
除了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)對(duì)毫米波應(yīng)用的大力推動(dòng),還有很大的需求來自于工業(yè)、文娛等場景對(duì)“真5G能力”的強(qiáng)烈需求。
例如,明年冬奧會(huì)的滑雪場上都將部署5G毫米波傳感器以及5G基站,屆時(shí)將為觀眾提供自由視角的直播和觀賽體驗(yàn)。這也是繼2018年韓國平昌冬奧會(huì)之后,更突出5G新體驗(yàn)的一次5G+賽事。
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毫米波為何頻頻青睞奧運(yùn)會(huì)?
上周的MWC上海展上,和冰雪主題一起亮相的毫米波應(yīng)用,包括由聯(lián)通、高通、華為、OPPO、愛立信、上海貝爾、紫金山實(shí)驗(yàn)室等各方參與演示的5G毫米波客戶前置設(shè)備(CPE)速率、5G+AR雪景拍照、5G混合現(xiàn)實(shí)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?shù)葢?yīng)用,把“毫米波在奧運(yùn)會(huì)上能干嘛”提前“劇透”給了現(xiàn)場觀眾。
據(jù)中國聯(lián)通的工作人員稱,在奧運(yùn)會(huì)賽場布置的5G既有中低頻網(wǎng)絡(luò)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(shí)延網(wǎng)絡(luò),一方面可以明顯降低延時(shí),觀眾看到的5G實(shí)時(shí)直播畫面幾乎和比賽是同步進(jìn)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(lián)互通的效率。”
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基于一個(gè)毫米波網(wǎng)絡(luò),高清直播攝像機(jī)和運(yùn)動(dòng)員頭盔實(shí)時(shí)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(xì)節(jié)。
其實(shí)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(huì)上已經(jīng)有5G毫米波技術(shù)試驗(yàn)效果,當(dāng)時(shí)的多機(jī)位同傳、VR等業(yè)務(wù)據(jù)悉傳輸速率均超過了1Gbps。
但當(dāng)時(shí),平昌冬奧會(huì)期間5G標(biāo)準(zhǔn)化還沒有完全完成,網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備也仍處于技術(shù)實(shí)驗(yàn)階段,那么2022年北京冬奧會(huì)在5G的體驗(yàn)上是否能上一個(gè)大臺(tái)階?以及還有哪些挑戰(zhàn)?
對(duì)此,Strategy Analytics研究總監(jiān)楊光對(duì)紫金山科技表示,目前5G毫米波在網(wǎng)絡(luò)、終端、芯片等核心設(shè)備環(huán)節(jié)已經(jīng)基本成熟,至2022年冬奧會(huì)期間,其技術(shù)能力肯定會(huì)全面超越4年前的狀態(tài)。另一方面,能夠反映5G特色的業(yè)務(wù)應(yīng)用,如VR、AR、實(shí)時(shí)高清流媒體以及高精度定位等應(yīng)用的成熟度也都比4年前有了長足進(jìn)步,相信會(huì)為觀眾、運(yùn)動(dòng)員、教練員、裁判和賽事組織方帶來全新的體驗(yàn)。
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不過,雖然毫米波5G的設(shè)備和應(yīng)用的成熟度都較2018年有了顯著進(jìn)步,但2022冬奧會(huì)畢竟是毫米波5G在國內(nèi)的首次規(guī)模部署,尤其考慮到冬奧場館的環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)流量密度大等特點(diǎn),都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能與可靠性提出更高要求,需要相關(guān)參與方提早準(zhǔn)備并不斷完善部署方案。
“更重要的是,為了能夠充分展現(xiàn)和發(fā)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(zhǔn)備,加快毫米波5G終端的上市速度。”
產(chǎn)業(yè)鏈的理想與現(xiàn)實(shí)
如同很多產(chǎn)業(yè)鏈一樣,終端的成熟度,也是決定5G毫米波真正獲得發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。
包括終端在內(nèi),中國聯(lián)通研究院無線技術(shù)研究中心總監(jiān)李福昌認(rèn)為,5G毫米波在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上,還面臨著5個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
一是在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度上,毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度和毫米波相對(duì)于其他頻段(比如Sub 6G)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)將直接影響毫米波的部署場景和部署規(guī)模。
其次,是組網(wǎng)能力還需進(jìn)一步驗(yàn)證,也建議產(chǎn)業(yè)鏈著重驗(yàn)證獨(dú)立組網(wǎng)(SA)方式下高低頻混合組網(wǎng)的功能、性能,確定組網(wǎng)方案來滿足業(yè)務(wù)需求。
而且,毫米波設(shè)備體系還不健全,截至2020年底一體化微RRU設(shè)備還未出現(xiàn),尚無法滿足運(yùn)營商多樣化場景需求。
另外,業(yè)務(wù)前景也不明確:除了冬奧會(huì)等典型場景,其他適合毫米波的業(yè)務(wù)領(lǐng)域和場景還需要進(jìn)一步細(xì)化,明確2B場景的整體技術(shù)方案和商用模式。同時(shí),他也建議結(jié)合AI、MEC、大上行傳輸?shù)燃夹g(shù)對(duì)毫米波的業(yè)務(wù)能力進(jìn)行擴(kuò)展。
最后一個(gè),和其他移動(dòng)通信技術(shù)類似,是頻譜發(fā)放對(duì)毫米波部署節(jié)奏和規(guī)模的影響。
“總體來看,毫米波全球產(chǎn)業(yè)鏈已具備商用能力,而設(shè)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(jīng)提前數(shù)年在毫米波網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用上開始部署,網(wǎng)絡(luò)上也有一些聲音在議論,“目前相對(duì)于美國和韓國在毫米波上的領(lǐng)先,中國是否還是落后的?”
對(duì)此,楊光解釋:在系統(tǒng)和終端的整機(jī)層面,其實(shí)中國廠商的技術(shù)能力應(yīng)該與國際競爭對(duì)手處于同一水平線上;在網(wǎng)絡(luò)的部署運(yùn)營方面,雖然部分國外運(yùn)營商起步較早,但實(shí)際的規(guī)模部署還是比較有限,所以中外運(yùn)營商在毫米波網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營能力方面應(yīng)該并不存在顯著差距。
“但在芯片與核心元器件方面,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈尚不完備,技術(shù)水平和供應(yīng)能力與國際領(lǐng)先供應(yīng)商相比,可能還存在一定的差距,這可能會(huì)使整機(jī)廠商和運(yùn)營商在供應(yīng)鏈方面面臨一定的不確定性。”
無疑,在5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和應(yīng)用試點(diǎn)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(gè)。
同時(shí),楊光也提到,目前毫米波5G在國際市場上的應(yīng)用主要集中于固定無線接入、熱點(diǎn)覆蓋和行業(yè)應(yīng)用等方面。
在最近的美式橄欖球超級(jí)碗比賽中,三大美國運(yùn)營商均在比賽場館中部署了毫米波5G系統(tǒng),比賽現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)速率都突破了1Gbps。
在韓國,監(jiān)管機(jī)構(gòu)意圖利用毫米波5G著力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,不但向韓國三大運(yùn)營商各發(fā)放了800MHz的毫米波頻譜,還在毫米波頻段為行業(yè)專網(wǎng)保留了600MHz的頻譜資源,供行業(yè)用戶自行部署專用5G網(wǎng)絡(luò),以推動(dòng)5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
顯然,在國內(nèi)參與5G毫米波產(chǎn)業(yè)的各方,也在等著相關(guān)頻譜政策的出爐。
那么,2022冬奧會(huì)之前,毫米波的這股勁風(fēng),能在更多場景實(shí)現(xiàn)落地嗎?
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