5G毫米波的四大誤區

2021-01-08 EDN電子設計技術

我們知道，5G毫米波存在信號衰耗大、易受阻擋、覆蓋距離短的「天然缺點」。而2019年華為推出5G後，高通就毫米波還與華為有過一場口水仗，說華為是「假5G」，那麼5G毫米波到底有哪些問題呢？我們來看看5G毫米波的四大誤區。gFfednc

華為5G毫米波爭議

「華為5G基帶晶片巴龍5000不光支持Sub 6G C-Band頻段，還支持毫米波26GHz和28GHz頻段，最大支持帶寬可以達到800MHz，充分利用毫米波大帶寬的優勢，理論速率最大可達6.5 Gbps。配合華為的毫米波RFIC和毫米波模組，華為具備全形態的毫米波終端解決方案能力。」gFfednc

這是華為的官方介紹。gFfednc

華為基站晶片巴龍5000是支持5G毫米波的，但是在推出的最新5G手機Mate 40上，還是不支持毫米波。gFfednc

也因此，高通在「2019驍龍技術峰會」上，還不忘懟一懟華為，說華為是「假5G」。那麼，在5G毫米波這個問題上，我們看看各家的說法。gFfednc

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本文摘自ESMC的《千億級5G毫米波市場潛能如何釋放？》，稍有修改。gFfednc

原作者：邵樂峰gFfednc

什麼是毫米波？嚴格的講，毫米波頻率為30GHz至300GHz，對應波長分別為10mm到1mm。在移動通信領域，通常把24GHz-100GHz稱為5G毫米波。gFfednc

毫米波技術和sub-6GHz都是3GPP規定的5G標準。二者的區別在於，Sub-6頻率低，所以傳播得更遠，基站建設成本低，而毫米波頻率高，速度更快，但是傳播得近，基站建設成本要達到Sub-6的十倍左右。gFfednc

中興總工說法

在5G，特別是5G毫米波的問題上，要遵循「道」「法」「術」，這是中興通訊無線產品規劃總工王建利給出的形象說法。所謂「道」，是指要從根本上解決毫米波覆蓋差的能力；「法」，是指基於毫米波特有的波束特徵，設計自己的陣列天線架構、波束算法、反射板技術；「術」，則是指積極參與3GPP標準的制定，吃透技術細節。gFfednc

其實就毫米波本身而言，其最大的優勢首先在於頻段資源非常豐富；其次，帶寬大、傳輸速度快，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。gFfednc

高通博士觀點

「移動寬帶新突破的關鍵是實現毫米波的移動化」—這是高通工程技術高級總監駱濤博士的核心觀點。如前文所述，毫米波最大的優點是帶寬資源比較豐富，運營商可以利用800MHz帶寬部署網絡。此外，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。gFfednc

在他看來，毫米波部署的初期側重於智慧型手機，主要由運營商驅動，且側重於城市人口密集區域。Ookla SPEEDTEST最新實測結果顯示，基於6GHz以下頻段(比如3.5GHz、2.6GHz)的現網實測，5G下載速率比4G LTE快5倍，而與6GHz以下頻段相比，5G毫米波終端的實測下載速度快4倍，平均速率高達900Mbps，峰值速率超過2Gbps，這意味著長達10小時的有聲書能夠在1秒鐘內下載完畢，速度非常驚人。同時，毫米波的高容量特性還有助於推動運營商提供無限流量套餐，這對消費者是重大利好。gFfednc

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圖5：與6GHz以下頻段相比，5G毫米波終端的實測下載速度快4倍gFfednc

高通公司中國區研發負責人徐晧博士則表示，當前產學界，包括消費者對毫米波移動化仍然存在四方面的認知誤區：gFfednc

誤區一，「毫米波覆蓋範圍有限且成本昂貴」。

他認為這一問題可以通過兩方面措施解決：第一，將Sub-6GHz和毫米波結合起來，利用Sub-6GHz的低頻段做全國範圍內的5G覆蓋，在需要大容量、高速率的場景中使用毫米波實現熱點覆蓋；第二，在重點應用場景中部署毫米波網絡，例如奧林匹克場館、音樂廳、商場、交通樞紐等，不僅成本相對低很多，而且能達到比較好的覆蓋效果。gFfednc

誤區二，「毫米波只支持視距傳輸」。

其實支持信道快速切換，是毫米波的一個關鍵解決方案。也就是說，如果一個傳輸路徑被手部或身體其它部位遮擋，通過激活手機上的另一個模塊就可以快速找到一條新的傳輸路徑。當把這種轉換從基站內擴展到不同基站之間後，毫米波傳輸在不同基站之間的切換就能快速實現。gFfednc

誤區三，「毫米波只用於固定場景」。

為了驗證毫米波數據機的性能，高通實驗人員要麼將手機放置於人流量大且有人群阻擋的場景下測試，要麼選擇更極端的測試環境，將搭載驍龍X50晶片的手機固定在無人機上，遙控無人機在園區內穿梭飛行。得益於先進的波束管理算法，即使在以上種種極具挑戰性的環境下，手機仍然能夠保持高速網絡連接。gFfednc

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圖6：通過固定在無人機上的移動測試終端，測試5G的極致移動性gFfednc

誤區四，「毫米波終端外形尺寸較大」。

以高通率先商用的毫米波模組為例，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這樣的毫米波模組，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。gFfednc

5G毫米波系統的規模部署和商業經營將是5G後續演進和6G技術研發的重要基礎。「只有通過5G毫米波系統的規模部署和商業經營，全球移動通信產業才能獲得高頻段網絡部署經營的第一手經驗，才有可能提煉出進一步的市場和技術需求，才有可能指引5G後續演進和6G技術的研發。」Strategy Analytics無線通訊領域高級分析師楊光說。gFfednc

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