“最近,，我們接到相關(guān)部門(mén)發(fā)來(lái)的通知，征集毫米波新場(chǎng)景,、新應(yīng)用,，開(kāi)展試點(diǎn)工作,，我認(rèn)為這是一個(gè)非常重要的信號(hào)”，東部某省一位運(yùn)營(yíng)商人士近日對(duì)《IT時(shí)報(bào)》記者表示,。
隨著5G走進(jìn)下半場(chǎng),，僅靠Sub 6GHz頻段“單打獨(dú)斗”，越來(lái)越難滿足低空經(jīng)濟(jì),、數(shù)字制造,、智慧交通、XR等行業(yè)應(yīng)用需求,。在這樣的情形下,，具有大帶寬、低時(shí)延,、高精度感知等特性的毫米波技術(shù),，加速走到臺(tái)前,。
不久前舉行的亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)上，運(yùn)營(yíng)商搭建了國(guó)內(nèi)首個(gè)26GHz頻段5G毫米波網(wǎng)絡(luò),，在場(chǎng)館內(nèi)為8K超高清視頻轉(zhuǎn)播提供穩(wěn)定高速的傳輸通道,，在場(chǎng)館外利用毫米波通感一體技術(shù)構(gòu)建低空網(wǎng)絡(luò)，為低空物流配送提供高效,、安全的網(wǎng)絡(luò)保障,。
實(shí)際上，目前運(yùn)營(yíng)商,、設(shè)備商已在低空經(jīng)濟(jì)等多個(gè)領(lǐng)域試水應(yīng)用26GHz毫米波技術(shù),，“我們預(yù)計(jì)明后年毫米波會(huì)在部分熱點(diǎn)區(qū)域開(kāi)展試商用”，一位通信行業(yè)組織的技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,。
中頻段5G難以“單打獨(dú)斗”
在5G上半場(chǎng),，我國(guó)建立了以Sub 6GHz頻段（如2.1GHz、3.5GHz,、4.9GHz）為主的5G SA網(wǎng)絡(luò),，取得了全球矚目的發(fā)展成就。商用五年多來(lái),，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模還是用戶(hù)規(guī)模,，我國(guó)5G在全球都處于領(lǐng)先位置，5G用戶(hù)普及水平則是全球平均水平的兩倍多,。
但隨著行業(yè)應(yīng)用向縱深推進(jìn),，在很多場(chǎng)景下，5G“力有不逮”,，比如面向工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,，5G不能完全滿足其對(duì)大上行帶寬,、確定性時(shí)延,、高可靠與精定位等要求；面向車(chē)聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,，5G能力也有不足,。
為了打好“下半場(chǎng)”，5G能力必須得到提升,，作為增強(qiáng)版本的5G-A技術(shù)走上臺(tái)前,。相比5G，5G-A的主要性能有著數(shù)量級(jí)提升,，概括而言,，涵蓋了“十倍帶寬、十倍連接數(shù),、十倍定位精度,、十倍能效改進(jìn)”,。
要實(shí)現(xiàn)性能大幅度提升，作為5G-A的關(guān)鍵技術(shù),，毫米波不可或缺,。相比目前使用的Sub 6GHz頻段，毫米波具有更大帶寬,、更高速率,、更低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)。
比如在大帶寬方面,，毫米波頻段支持400MHz~800MHz帶寬,，較Sub 6GHz提升2~4倍。在大帶寬的支撐下,，毫米波下行網(wǎng)絡(luò)峰值速率可達(dá)10 Gbit/s,，上行網(wǎng)絡(luò)峰值速率可達(dá)7.2 Gbit/s以上，從而滿足5G-A萬(wàn)兆無(wú)線通信的高速率需求,。此次亞冬會(huì),，在毫米波技術(shù)加持下，冰球館實(shí)測(cè)網(wǎng)絡(luò)峰值速率可達(dá)10Gbps以上,，下載一份10G的文件包僅需10秒,。
“揚(yáng)長(zhǎng)避短”用好毫米波
“毫米波的優(yōu)點(diǎn)很明顯，比如帶寬更大,、精度更高,，但缺點(diǎn)同樣明顯，覆蓋范圍有限,，而且穿透性差,、損耗大，一片樹(shù)葉都有可能導(dǎo)致信號(hào)大幅衰減,，還容易受到降雨,、大霧等因素影響”，上述運(yùn)營(yíng)商人士表示,。
所以,，在毫米波技術(shù)應(yīng)用方面應(yīng)該“揚(yáng)長(zhǎng)避短”，以確保其在最合適的場(chǎng)景中發(fā)揮最大的潛力,。
水面,、低空等阻擋物很少的區(qū)域，正是能讓毫米波“揚(yáng)長(zhǎng)”的舞臺(tái),?！拔覀?cè)谒婧降郎喜渴鹆嘶?6GHz毫米波頻段的通感一體基站，對(duì)船舶等對(duì)象進(jìn)行感知,，獲得船舶通過(guò)航道數(shù)據(jù)等功能,，為航道管理,、船舶運(yùn)行提供更先進(jìn)、更精準(zhǔn)的保障手段,。當(dāng)然在大雨大霧天,，效果會(huì)受到一定影響?！边@位人士說(shuō)道,。
在沒(méi)有阻擋物的低空?qǐng)鼍跋拢撩撞ㄍǜ幸惑w技術(shù)能更好實(shí)現(xiàn)通信與感知的深度融合,，讓基站不僅具備通信能力,，也具備類(lèi)似雷達(dá)般的物體探測(cè)與感知功能，成為實(shí)現(xiàn)高精度探測(cè)的理想選擇,，相比Sub 6 GHz,，更有助于識(shí)別小型物體和精準(zhǔn)定位人及物體的路徑軌跡?！氨热缭诤降辣O(jiān)管上,，試驗(yàn)結(jié)果顯示，偵測(cè)距離達(dá)到1公里以上,，識(shí)別精度最高至亞米級(jí),。”上述運(yùn)營(yíng)商人士說(shuō)道,。
在這次亞冬會(huì)主會(huì)場(chǎng),、冰球館等區(qū)域，運(yùn)營(yíng)商首次使用毫米波基站連片交叉布網(wǎng),，基于相應(yīng)的監(jiān)管平臺(tái)精確捕捉并監(jiān)控半徑1公里之內(nèi)的無(wú)人機(jī)飛行軌跡,。
“練兵”之后走向試商用
中美兩國(guó)同在2019年開(kāi)展5G商用，但在路線選擇上,，存在明顯差異,。
我國(guó)一開(kāi)始就確定基于Sub 6 GHz中頻段構(gòu)建5G商用網(wǎng)絡(luò)，工信部為運(yùn)營(yíng)商分配了2.6GHz,、3.5GHz,、4.9GHz頻段上的帶寬資源,，之后又允許運(yùn)營(yíng)商重耕800MHz,、900MHz等頻段資源用于5G發(fā)展。中頻段兼顧了網(wǎng)絡(luò)容量,，又有良好的覆蓋范圍,，這為推動(dòng)我國(guó)5G在上半場(chǎng)的快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
美國(guó)則不同,，一開(kāi)始選擇毫米波技術(shù)路線,，但因?yàn)閷?duì)于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈成熟進(jìn)度過(guò)于樂(lè)觀,，導(dǎo)致美國(guó)5G在初期發(fā)展緩慢。2020年底,，任正非在接受采訪時(shí)就表示,，美國(guó)在5G發(fā)展判斷失誤，在選擇時(shí)“押錯(cuò)寶”,。之后,，美國(guó)運(yùn)營(yíng)商紛紛調(diào)整方向，基于中低頻來(lái)部署5G,，推動(dòng)美國(guó)5G快速發(fā)展,。
雖然在5G發(fā)展初期路線差異明顯，但是Sub 6 GHz頻段和毫米波頻段并非“非此即彼”的對(duì)立關(guān)系,，兩者協(xié)同才能更好發(fā)揮5G的能力,。
比如在美國(guó)，中頻段5G目前已經(jīng)覆蓋了90%人口,，而在一些體育館,，運(yùn)營(yíng)商則采用毫米波技術(shù)，提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù),。
“在熱點(diǎn)區(qū)域或高價(jià)值口碑場(chǎng)景下,，可以考慮引入毫米波，提供更高網(wǎng)速,、更低時(shí)延,，搭配中低頻通信系統(tǒng)保證接收終端的通信質(zhì)量。而在一般場(chǎng)景下,，可以通過(guò)中低頻段提供服務(wù),。”上述運(yùn)營(yíng)商人士介紹,。
但挑戰(zhàn)依然存在,，“比如，為了彌補(bǔ)毫米波容易受到阻擋,、損耗高的劣勢(shì),，需要開(kāi)展相關(guān)增強(qiáng)方案的研究。而且,，需要進(jìn)一步提升國(guó)內(nèi)芯片器件,、高頻器件材料工藝的成熟度，提升自主掌控權(quán),?！鄙鲜鐾ㄐ判袠I(yè)組織的相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示。
但毫無(wú)疑問(wèn)，毫米波正在起勢(shì),。國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商,、設(shè)備廠商已大量開(kāi)展基于毫米波技術(shù)能力的驗(yàn)證和應(yīng)用試水?！按舜蝸喍瑫?huì)毫米波上場(chǎng)應(yīng)用是明顯信號(hào),，毫米波5G有可能在明后年在部分熱點(diǎn)區(qū)域開(kāi)展試商用，在適合的人流密集區(qū)域提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋,，也更好滿足垂直行業(yè)的需求,。”這位技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,。
