《電子技術(shù)應(yīng)用》
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6GHz頻段對(duì)于5G到底有多重要,?

2021-05-27
來(lái)源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 6GHz頻段 5G

  5月17日,GSMA再次呼吁各國(guó)將6GHz作為授權(quán)頻譜使用,,并警告稱,,各國(guó)政府如果不能將6GHz作為授權(quán)頻譜使用,,將危及5G在全球的發(fā)展前景。

  GSMA在聲明中指出,,6GHz頻段可以兼顧低頻的覆蓋優(yōu)勢(shì)和高頻的容量?jī)?yōu)勢(shì),,對(duì)于未來(lái)十年充分釋放5G潛力至關(guān)重要。然而,,各國(guó)政府在如何使用6GHz頻譜這一問(wèn)題上已經(jīng)存在分歧:中國(guó)在WRC-19表態(tài)建議6GHz用于5G,,歐洲、非洲和中東部分地區(qū)計(jì)劃拆分6GHz頻段,,上半段用于5G,,下半段用于Wi-Fi;美國(guó)和拉丁美洲大部分地區(qū)則表示將6GHz頻段全部留給Wi-Fi和其他非授權(quán)技術(shù),。為此,GSMA呼吁各國(guó)政府將6GHz全頻段或者上半段作為授權(quán)頻譜使用,。

  頻譜就是無(wú)線產(chǎn)業(yè)的氧氣,,是極其稀缺的資源,也是推動(dòng)無(wú)線技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素,?;仡欉^(guò)去,無(wú)論是采用授權(quán)頻譜的移動(dòng)通信技術(shù),,還是采用非授權(quán)頻譜的Wi-Fi技術(shù),,為持續(xù)提升網(wǎng)絡(luò)容量以滿足不斷增長(zhǎng)的流量需求,,兩者的可用無(wú)線頻譜范圍都在不斷擴(kuò)大。而今天對(duì)于爭(zhēng)奪6GHz這段“未開(kāi)墾”的頻譜資源,,GSMA為何發(fā)出如此強(qiáng)烈的呼吁,?6GHz頻段對(duì)于5G到底有多重要?

  6GHz是理想的5G中頻段,,對(duì)于實(shí)現(xiàn)5G愿景至關(guān)重要

  6GHz頻段范圍為5.925-7.125GHz,,與目前主流的5G頻段3.3-4.2GHz同屬于5G中頻段,其擁有1200MHz連續(xù)大帶寬,,可完美適配5G 100MHz的信道帶寬以及載波聚合技術(shù),,極大提升未來(lái)5G系統(tǒng)容量。在覆蓋方面,,盡管6GHz在無(wú)線傳播特性上弱于3.5GHz較低中頻段,,但相關(guān)仿真與分析結(jié)果顯示,若考慮傳播損耗補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)技術(shù)不斷發(fā)展,,6GHz的覆蓋能力可接近3.5/3.8GHz頻段,。因此,6GHz頻段兼具覆蓋和容量?jī)?yōu)勢(shì),,是5G理想的中頻段,,利于持續(xù)構(gòu)建連續(xù)覆蓋的、大帶寬的5G網(wǎng)絡(luò),,滿足不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)容量需求,。

  連續(xù)覆蓋的大帶寬5G網(wǎng)絡(luò)可保障高速的5G體驗(yàn)無(wú)處不在,對(duì)于推動(dòng)5G應(yīng)用創(chuàng)新與繁榮,,使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要,。眾所周知,5G具備大帶寬,、低時(shí)延高可靠和多連接三大能力,,與人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)結(jié)合,,可使能智慧城市,、智慧交通、智慧醫(yī)療,、智慧農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域中的廣泛的新興應(yīng)用,,助力全社會(huì)數(shù)字化變革。在這些領(lǐng)域中,,一方面,,5G智慧城市、5G車(chē)聯(lián)網(wǎng),、5G智慧醫(yī)療,、5G智慧農(nóng)業(yè)等大量的場(chǎng)景要求5G能提供連續(xù)廣域覆蓋,;另一方面,這些場(chǎng)景中的高清視頻監(jiān)控,、AI視頻分析,、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程駕駛,、遠(yuǎn)程診斷等諸多應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)速率和容量要求極高,。如果未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供連續(xù)覆蓋的大帶寬服務(wù)能力,無(wú)法普遍滿足諸多應(yīng)用的最低速率需求,,對(duì)于很多創(chuàng)新應(yīng)用而言簡(jiǎn)直就跟沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋一樣,,談何推動(dòng)5G應(yīng)用繁榮,談何改變社會(huì),。從2C消費(fèi)者市場(chǎng)看,,隨著無(wú)線數(shù)據(jù)流量套餐普及和4K/8K超高清視頻、AR/VR,、云游戲等應(yīng)用不斷增長(zhǎng),,同樣對(duì)5G的廣覆蓋、大帶寬能力要求越來(lái)越高,。正因如此,,IMT-2020愿景中不僅定義了5G的峰值速率、毫秒級(jí)時(shí)延等關(guān)鍵能力,,還要求5G能隨時(shí)隨地提供100Mbps的用戶體驗(yàn)速率,。

  正如GSMA在聲明中所言,5G是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的支柱,,將拉動(dòng)全球GDP實(shí)現(xiàn)2.2萬(wàn)億美元的增長(zhǎng),。但是,如果沒(méi)有充足的6GHz授權(quán)頻譜用于5G技術(shù),,實(shí)現(xiàn)這種增長(zhǎng)的可能性將會(huì)顯著減少,。未來(lái)十年,預(yù)計(jì)5G網(wǎng)絡(luò)將需要2GHz以上的中頻頻譜才能充分釋放潛力,。而6GHz頻段兼顧覆蓋與容量?jī)?yōu)勢(shì),,將滿足智慧城市、智慧交通和智慧工廠等場(chǎng)景所需的高速傳輸和大容量需求,,是5G的理想頻段,。

  6GHz頻段利于縮小數(shù)字鴻溝,持續(xù)推動(dòng)5G快速健康發(fā)展

  根據(jù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作原理,,提升系統(tǒng)容量的方法主要有三個(gè)維度:增加站點(diǎn)/小區(qū)數(shù)量、提升頻譜效率和增加頻譜資源,。如果無(wú)法獲得更多的頻譜資源,,只有通過(guò)采用諸如更高階的MIMO等新技術(shù)來(lái)提升頻譜效率,,以及通過(guò)部署更多的基站和小區(qū)來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)密度,來(lái)補(bǔ)齊網(wǎng)絡(luò)容量短板,。但更先進(jìn)的技術(shù)需要更多的研發(fā)成本和軟硬件成本,,更密集的站點(diǎn)意味著更高的設(shè)備投入成本,站點(diǎn)租賃,、建設(shè)和維護(hù)成本等等,。這些成本最終轉(zhuǎn)嫁給用戶,就意味著消費(fèi)者和各行各業(yè)需支付更高的價(jià)格來(lái)享受5G服務(wù),。顯然,,面對(duì)大量5G新興應(yīng)用帶來(lái)的成倍增長(zhǎng)的流量需求,如果6GHz不能分配給5G使用,,就會(huì)增加消費(fèi)者和行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的負(fù)擔(dān),,不僅不利于縮小數(shù)字鴻溝,還會(huì)阻礙5G快速健康發(fā)展,。

  從另一個(gè)角度看,,如果6GHz頻段不能用于5G,電信業(yè)不得不退而求次采用毫米波頻段來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)容量,。但毫米波頻段覆蓋范圍極小,,穿透能力極弱,只能用于點(diǎn)狀的熱點(diǎn)覆蓋,,不能作為連續(xù)覆蓋解決方案,,要建成連續(xù)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)所需的小區(qū)和站點(diǎn)數(shù)量非常多,網(wǎng)絡(luò)部署成本極其高昂,,同樣會(huì)給用戶帶來(lái)成本負(fù)擔(dān),。換句話講,毫米波只是6GHz中頻段的補(bǔ)充,,不是替代品,。

  此外,對(duì)于一些光纖寬帶尚未普及的國(guó)家和地區(qū),,6GHz頻段的覆蓋和容量?jī)?yōu)勢(shì)非常適合為農(nóng)村地區(qū)提供5G固定無(wú)線服務(wù),,從而代替更高成本的光纖接入方式,利于寬帶網(wǎng)絡(luò)快速普及,,縮小城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝,。

  自5G商用以來(lái),中頻段已成為全球5G主流頻段,,全球領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商已證明了中頻段對(duì)于推動(dòng)5G發(fā)展的重要價(jià)值,。比如,韓國(guó)基于3.5GHz頻段建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò),不僅快速部署了一張廣覆蓋,、大帶寬的5G網(wǎng)絡(luò),,還帶動(dòng)了VR/AR、超高清視頻等新應(yīng)用快速普及,,實(shí)現(xiàn)了5G單用戶數(shù)據(jù)流量超4G三倍以上,;我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商通過(guò)3.5/2.6GHz中頻段建網(wǎng),不僅建成了全球規(guī)模最大的5G網(wǎng)絡(luò),,為用戶帶來(lái)了成倍提升的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),,更是在智慧鋼廠、智慧港口,、智慧醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域探索出了諸多5G新興應(yīng)用,,對(duì)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、促進(jìn)我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用,。6GHz作為5G中頻段上的最后一段優(yōu)質(zhì)頻譜資源,,可為當(dāng)前的5G發(fā)展持續(xù)提供強(qiáng)大的動(dòng)力,持續(xù)推動(dòng)5G實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功,。

  3GPP全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),,更利于釋放6GHz頻段潛力

  從產(chǎn)業(yè)生態(tài)看,當(dāng)前3GPP正針對(duì)6GHz頻段研究5G標(biāo)準(zhǔn),,各大廠商也對(duì)工作于6GHz的5G技術(shù)進(jìn)行了大量的研發(fā)和試驗(yàn),。同時(shí),從WRC-19立項(xiàng),、GSMA調(diào)研,、3GPP NR立項(xiàng)到愛(ài)立信、華為,、諾基亞,、中興等大廠發(fā)布聲明表明立場(chǎng)看,全球電信產(chǎn)業(yè)界對(duì)于支持6GHz用于5G已達(dá)成共識(shí),。相信基于3GPP全球統(tǒng)一的5G標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng),,將更利于6GHz頻段充分釋放價(jià)值潛力,促進(jìn)5G技術(shù)和應(yīng)用規(guī)模發(fā)展,,普惠廣大用戶和各行各業(yè),。此外,6GHz用于授權(quán)頻譜,,基于更先進(jìn)的3GPP技術(shù)和運(yùn)營(yíng)商的部署,、運(yùn)營(yíng)能力,還可更好的提升頻譜利用效率,,最大限度的避免潛在的頻率干擾,。

  總之,,6GHz是理想的5G中頻段,能以較低的每bit成本實(shí)現(xiàn)5G普遍的大帶寬服務(wù),,使能5G新興應(yīng)用持續(xù)繁榮生長(zhǎng),,加速推動(dòng)全社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。目前,,我國(guó)已針對(duì)6GHz頻段用于5G進(jìn)行了一系列規(guī)劃,比如已在WRC-19建議啟動(dòng)研究6GHz用于IMT,,IMT-2020(5G)推進(jìn)組在2020年北京通信展上已宣布將在2021年適時(shí)開(kāi)展6GHz的研究與測(cè)試,。在此,也呼吁更多伙伴加入6GHz IMT產(chǎn)業(yè)推動(dòng)工作,,來(lái)共同推動(dòng)未來(lái)十年移動(dòng)通信可持續(xù)性發(fā)展,,加速實(shí)現(xiàn)“5G改變社會(huì)”的愿景。



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