5G網絡提速四倍 高通致力毫米波移動化

2020-12-14 中關村在線

截至2020年底，5G手機出貨量預計將達2億部。5G普及引導移動通信技術變革的同時，也將給經濟發展帶來全新機遇。根據相關市場預測，到2035年，5G將在全球創造13.2萬億美元的經濟價值。

這意味著，5G帶來的影響將遠超智慧型手機行業。5G將應用於汽車和智能交通系統，並賦能大規模物聯網應用，助力工業4.0革命。此外，5G還將賦能全新的多媒體服務，通過AR（增強現實）或VR（虛擬實境）等，實現遠程協作。5G不僅支持公共網絡的部署，也支持企業專網的部署。

Ookla最新數據分析顯示，現階段6GHz以下的頻段，其5G下載速率比4G LTE快5倍。而在6GHz以上的高頻段（也就是毫米波頻段），與6GHz以下頻段相比，5G毫米波終端的實測下載速度還要再快4倍，平均速率高達900Mbps，峰值速率超過2Gbps。5G毫米波頻段將對未來5G網絡的體驗以及商用起到至關重要的作用。

8月27日，GSMA協會舉行了毫米波技術深入解讀研討會，高通工程技術高級總監駱濤博士在題為《實現毫米波移動化 釋放全部5G潛能》的主題演講中，介紹了5G毫米波技術的最新進展，展示了高通在5G毫米波上的持續投入和最新成果。

布局毫米波移動化 推進行業技術演進

毫米波最大的優點是帶寬資源比較豐富，「例如運營商可以利用800MHz帶寬部署網絡，800MHz擁有很大容量。」毫米波基站和支持毫米波的手機都能利用載波聚合或波束聚合實現數據傳輸，在減少幹擾的同時支持密集的空間復用。5G毫米波還能支持4K和8K的室外多媒體內容直播。毫米波的高容量特性有助於推動運營商提供無限流量套餐，這對消費者而言是重大利好。

駱濤指出，在中國，6GHz以下頻段（即FR1頻段）的使用主要集中在3.5GHz頻段；而毫米波頻段的利用主要集中在高頻段的24GHz、28GHz、39GHz，業界也開始考慮利用47GHz頻段。

與之對應的則是高頻段毫米波部署難度大，一是覆蓋範圍有限且成本高昂，二是僅支持視距傳輸，手、身體、牆體甚至是植被、雨滴都會嚴重影響信號的傳播，三是僅可用於固定用例，四是終端外形較大。由於毫米波的帶寬更大，從本質上來講，毫米波的帶寬也更高，這就為外形尺寸較小的終端帶來嚴峻的散熱挑戰。

在5G時代，高通通過先進的波束成形技術，能夠實現超過150米的毫米波傳輸。這項技術不僅通過仿真實驗得到了驗證，而且在外場測試中也得到了驗證，意味著毫米波能夠實現與現有熱點和小基站的共址。

此外，5G NR解決方案實現視距傳輸和固定傳輸。5G設計中，物理層的信號能夠支持快速調整和切換附近的波束，能很好地利用多路徑和反射。

高通公司推出的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、收發器。一部手機可以採用多個毫米波模組，不僅滿足智慧型手機緊湊纖薄的設計需求，同時滿足功耗需求並提供最大化的性能。

可以說，高通公司已經克服了毫米波在技術和商業化方面的諸多障礙，不僅僅提供數據機，還提供端到端的系統設計。在很多關鍵技術方面，高通都建立了先進的原型系統，對其實際性能進行驗證。

結合新服務 擴展5G應用範疇

5G毫米波不僅支持高速率通信，還具備低時延的特性。低時延特性能夠支持一系列全新服務，例如雲遊戲或雲計算，多感官協調的交互類服務都需要5G低時延通信的支持。

與5G新服務相結合，還可以開創新的部署模式。駱濤指出，「可以預見5G毫米波在工作和企業環境中的部署，或者當我們去看音樂會、足球比賽，在這樣的場館區域毫米波能夠充分發揮其大容量的優勢。同樣，在火車站、機場、地鐵站這樣的人流密集場所毫米波同樣會發揮重要作用。」

AR是毫米波能夠支持的最具代表性的服務之一：在遠程辦公場景中，AR可以提供虛擬臨場體驗用於培訓以及會議；或者在體育場館觀看足球比賽時，通過AR這種虛擬和增強的方式來享受你最喜歡的體育明星的比賽，並且是實時動作影像和其它錄像片段疊加的效果。

這就要求AR眼鏡等設備非常輕薄，並且考慮到沉浸式的體驗加上超廣視野需要的計算能力甚至可能超過最頂級的遊戲電腦，因此要需要分布式處理。把最基本、需要低時延的處理放在眼鏡端，其它複雜的多媒體處理則通過5G大帶寬和低時延特性放在邊緣伺服器端進行。通過邊緣計算，可以在終端耗最少的模式下享受豐富多彩的沉浸式體驗。

此外，駱濤認為，5G NR毫米波還將帶來新一波機遇。目前毫米波主要面向室外部署，能夠顯著提升當下的移動體驗。毫米波部署的初期側重於智慧型手機，部署主要由運營商驅動，且初期部署側重於城市人口密集區域。

面向室內部署，毫米波還能夠與Wi-Fi提供的現有無線服務互補，同時擴展至全新的終端類型，帶來卓越速度和無限容量的同時支持增強體驗。所有這些為移動生態系統創造價值，包括運營商、服務提供商、場館所有者、設備廠商和終端廠商。

最後，駱濤提到，截至2020年6月，全球已經有60多家運營商部署了商用5G網絡。2020年5G手機出貨量預計將達到2億部。這些5G技術部署都是基於Rel-15版本進行的，高通很快即將完成5G標準第二版規範Rel-16，引入很多支持毫米波的5G NR增強特性，例如集成接入及回傳（IAB）。通過Rel-16，5G將擴展至垂直行業。

而在未來，Rel-17將賦能更多全新服務，充分利用全新頻譜資源，引入優化的網絡覆蓋和波束管理，減少系統開銷、增強性能、提高網絡覆蓋。高通公司將一如既往地推動技術創新，助力釋放5G全部潛能。

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  • 5G毫米波獲得新突破 有助釋放5G更多潛能
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  • 5G毫米波獲得新突破,有助釋放5G更多潛能
    高通成功開發出5G毫米波天線模組，並將其縮小到可以放進5G手機這樣尺寸的移動終端上。第三代高通5G基帶驍龍X60發布以後，高通5G基帶對毫米波的支持再次提升。其搭配了第三代高通QTM535毫米波天線模組，實現了毫米波與Sub-6GHz的聚合，Sub-6GHz與毫米波二者能夠同時在網，具備速率疊加的特殊功能。即使在複雜的環境中也可以穩定快速的接收信號波，實現5G信號無場景限制的使用。
  • 一文讀懂千億級5G毫米波市場的「道」「法」「術」
    毫米波400M甚至800M的帶寬是3.5GHz頻段的4倍，傳輸速度可達10Gbps，空口時延小，為高可靠、低時延業務的開展提供了天然的優勢；最後，毫米波天線尺寸小，可以形成更窄的波束，空間分布能力強，能在一定程度上彌補由於頻率過高導致的傳播損耗和穿透損耗。當然，後者也正是毫米波技術的不足之處，在穿透混凝土的典型場景中，穿透損耗高達109db，是2.6GHz和3.5GHz的2倍以上。
  • 沒有毫米波參與,5G只能算玩具
    4G的10倍，由此看來，這是一個有待開發的藍海。Ookla最近在美國進行了5G網絡速度測試。測試結果表明，5G毫米波系統的下載速度大約是4G LTE的二十倍，是未接入毫米波頻段的5G手機下載速度的五倍除了速率高，毫米波還有不少其他的好處，毫米波的波束很窄，相同天線尺寸要比微波更窄，所以具有良好的方向性，能分辨相距更近的小目標或更為清晰地觀察目標的細節。
  • 深度剖析5G Rel-15 16 17技術路線及演進,高通5G創新指向何方?
    毫米波技術是5G設計中不可缺少的核心技術之一。徐晧介紹說，2015年設定的5G各項目標是比較激進的，如5G時延將降低1/10，速率將增加10倍，網絡容量將增加100倍等。5G要想達到最初設計的指標和目標，需要對所有資源進行科學地分配和控制。
  • 美版iPhone 12獨佔的5G毫米波 ,和國行版有何不同?
    的確，毫米波有著 sub-6GHz 難以望其項背的優勢，從最直觀的網速就能體現。根據網絡測速平臺 Ookla 的實測數據，5G 毫米波終端下載速度是 6GHz 以下頻段的 4 倍，平均速率達到 900 Mbps，峰值速率超過 2Gbps。
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  • 只有美版iPhone 12才支持的5G毫米波,在我國發展如何?
    前不久，由GSMA主辦、信通傳媒·通信世界全媒體承辦，高通公司作為技術合作夥伴的以「釋放5G全部潛能」為主題的「5G毫米波產業高峰論壇」在北京正式召開。會上發布了《5G毫米波技術白皮書》，同時，以中國聯通、中國移動、中國電信三大運營商為代表，高通、小米、中興等5G毫米波方面的專家針對5G毫米波未來的發展以及現階段的商用進程做了探討，從中不難看出，其實我國的5G毫米波也早已蓄勢待發。
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