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5G启用毫米波频谱:哪些频率会被采用?

2017年03月09日 18:25 次阅读

随着世界标准化机构着手定义下一代无线网络,5G的愿景正在迫使研究人员改变他们的思考方式。增加4G网络的频谱效率并不足以提供三个高级5G用例所需的数据速率、延迟和容量(图1),这三个用例由3GPP定义,期望未来能够提供无处不在的瞬间移动宽带数据。

图1. 这三个5G用例是由3GPP和IMT-2020定义的。

图1. 这三个5G用例是由3GPP和IMT-2020定义的。

增强型移动宽带(eMBB)用例由IMT-2020定义,该用例设想了一个超过10Gbps的峰值数据速率,是4G网络的100倍。经实践证明,数据速率与可用频谱直接相关,而根据香农定理,容量是带宽(即频谱)和信道噪声的函数。低于6GHz的频谱已经分配殆尽,而6GHz以上的频谱,特别是毫米波频率已经成为一个非常有前景的替代方案来实现eMBB用例。但是,哪些毫米波频率会被采用呢?

频谱选项

国际电信联盟(ITU)和3GPP在关于5G标准两个研究阶段的计划上已经达成了一致。第一阶段主要研究低于40GHz的频率,致力于在2018年9月之前解决一些更紧迫的商业需求;第二阶段从2018年开始,到2019年12月,致力于解决IMT-2020提出的关键绩效指标。第二阶段的焦点是高达100GHz的频率。

为了在毫米波频率标准化上达成全球一致,ITU在去年11月举行的世界无线电通信大会(WRC-15)上公布了一个拟定的24GHz~86GHz范围内的全球可行频率列表,如表1所示。国际电联发布该提案不久,美国联邦通信委员会(FCC)于2015年10月21日发布了一条规则制定建议通知(NPRM),推荐了28GHz、37GHz、39GHz和64-71GHz频段的新灵活服务规则(如图2所示)。

5G启用毫米波频谱:哪些频率会被采用?

图2. FCC提议用于移动通信的毫米波频段。

图2. FCC提议用于移动通信的毫米波频段。

尽管ITU、3GPP等标准机构将2020年定为对5G标准进行定义的最后期限,但移动运营商正在加快5G服务的时间进度。在美国,Verizon和AT&T计划在2017年对5G的早期版本进行测试。韩国打算在2018年的冬奥会上进行5G试验,而日本则想要在2020年的东京奥运会上展示5G技术。经过各方组织的努力和推动,目前最有可能用于5G的候选频率包括:28GHz、39GHz和73GHz。

这三个频段的提出有以下几个原因。首先,60GHz的频率由于氧吸收的原因会产生大约20dB/km的衰减,与60GHz不同的是,这些频率的氧吸收率低得多。这使其有可能适用于长距离通信。这些频率在多径环境下也能可靠运行,可用于非视距(NLoS)通信。通过将波束赋形和波束跟踪与高度定向天线结合,毫米波可以提供可靠且非常安全的链路。纽约大学工程学院的Ted Rappaport博士和他的学生已经开始了28GHz、39GHz和73GHz信道特性和潜在性能的研究。他们已经发表了多篇关于传播测量的论文以及这些频率的可能服务中断研究。这些频率的数据和研究结合全球频谱的可用性,使这三个频率成为毫米波原型验证的起点。

服务供应商都渴望获得这些大量未分配的毫米波频谱,他们是决定5G使用哪些频率的关键力量。在日本,NTT DoCoMo与诺基亚、三星、爱立信、华为和富士通合作,对28GHz以及其它频率进行现场测试。2015年2月,三星进行了信道测量,并证明了28GHz是蜂窝通信的一个可行频率。这些测量验证了城市环境中的预期路径衰减:非视距链路的路径衰减指数是3.53。三星表示,该数据表明毫米波通信链路可以支持超过200米的距离。其研究还包括相控阵天线方面的工作。三星已经开始对可能适合手机相控阵列的设计进行特性分析。

2015年9月,Verizon公司宣布将在2016年与三星等重要合作伙伴开展现场试验。2015年11月,高通使用128根天线在28GHz频率下进行实验,演示密集城市环境下的毫米波技术。它展示了定向波束赋形在非视距通信中的应用。随着FCC宣布28GHz可用于移动通信,预计美国将进行更深入的实验和现场试验。Verizon公司还与XO CommunicaTIons签订了28GHz频谱租赁协议,可在2018年年底前购买该频谱。

但是请注意,28GHz频带并不包含在国际电联的全球可行频率列表中。它是否将成为5G毫米波应用的长期频率选择仍有待确定。无论全球标准如何制定,美国、韩国、日本的频谱可用性,以及美国服务提供商对早期现场试验的承诺有可能将28GHz引入到美国移动技术中。在标准机构最终确定5G标准之前,韩国希望在2018年冬奥会上展示5G技术的愿望也将会推动28GHz应用到消费产品中。事实上,该频率并没有因为不在国际移动通信(IMT)频谱名单上而被忽视,反而引起了FCC的注意。

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爱立信最新报告:5G消费者商业用例中的5项发现

移动下调移动资费_原因竟是它_中国移动5G即将来...

中国移动表示将下调移动资费超过30%。让群众和企业切实受益,因为根据有关部门的明文规定,今年必须降低...

发表于 2018-03-23 09:21 2308次阅读
移动下调移动资费_原因竟是它_中国移动5G即将来...

芯片霸主高通5G时代还能独领风骚吗?

 不断卷入诉讼纷争在一定程度上也拖累高通,自2011年iPhone 4S开始,苹果的主要供应商都是高...

发表于 2018-03-23 09:16 475次阅读
芯片霸主高通5G时代还能独领风骚吗?

回收安捷伦53210A射频频率计数器

发表于 2018-03-22 19:43 54次阅读
回收安捷伦53210A射频频率计数器

回收安捷伦53220A通用频率计数器/计时器

发表于 2018-03-22 19:42 53次阅读
回收安捷伦53220A通用频率计数器/计时器

回收安捷伦53230A通用频率计数器

发表于 2018-03-22 19:40 33次阅读
回收安捷伦53230A通用频率计数器

回收安捷伦53131A通用频率计数器

发表于 2018-03-22 19:38 42次阅读
回收安捷伦53131A通用频率计数器

回收安捷伦53181A频率计数器

发表于 2018-03-22 19:35 44次阅读
回收安捷伦53181A频率计数器

回收安捷伦53148A微波频率计数器

发表于 2018-03-22 19:32 41次阅读
回收安捷伦53148A微波频率计数器

回收安捷伦53149A微波频率计数器

发表于 2018-03-22 19:30 36次阅读
回收安捷伦53149A微波频率计数器

TDD技术成为5G标配,5G爆发关键在应用

王建宙认为,5G技术已经基本成熟。去年12月,5G非独立组网标准通过,今年6月将确立独立组网标准,标...

发表于 2018-03-22 16:59 402次阅读
TDD技术成为5G标配,5G爆发关键在应用

Xilinx技术支持英国布里斯托大学打造 5G ...

布里斯托大学智能互联网实验室采用赛灵思技术为城市连接构建灵活可编程的 SDN 控制 5G互联测试平台...

发表于 2018-03-22 16:24 1110次阅读
Xilinx技术支持英国布里斯托大学打造 5G ...

中国在5G竞赛中“占上风” ,美国和欧洲已经落后...

5G的推广竞赛正在进行,美国、中国和亚洲其他地区似乎处于领先地位,而欧洲则落后。

发表于 2018-03-22 16:14 466次阅读
中国在5G竞赛中“占上风” ,美国和欧洲已经落后...

DSRC (专用短程通信) 技术在车辆通信方面的...

DSRC 的支持者认为,DSRC 技术的现有通信范围已经可以达到半径 300 米(984 英尺),而...

发表于 2018-03-22 13:42 248次阅读
DSRC (专用短程通信) 技术在车辆通信方面的...

基于傅氏变换的联合频率分析 数字信号自动调制识...

信号调制识别一般包括两个重要的部分,即类间(Inter-class)识别和类内(Intra-clas...

发表于 2018-03-22 10:39 119次阅读
 基于傅氏变换的联合频率分析 数字信号自动调制识...

5G技术的不断发展,IP化、高清化将成为无线监控...

目前,占主导的有线传输视频监控领域产品和技术正在经历高清、智能化快速发展,然而一直以来,能够实现在任...

发表于 2018-03-21 15:11 403次阅读
5G技术的不断发展,IP化、高清化将成为无线监控...

5G的发展又会给PC行业带来哪些机遇和挑战呢?

随着移动网络的发展,2G网络10k/s的传输速度已经完全不能满足人们的使用需求,3G顺势而生,几百k...

发表于 2018-03-21 11:26 614次阅读
5G的发展又会给PC行业带来哪些机遇和挑战呢?

中国已经开始研究6G

2018年两会期间,央视新闻新媒体重磅推出系列访谈节目《部长之声》,记者带着网友们最关心的问题采访工...

发表于 2018-03-21 09:44 542次阅读
中国已经开始研究6G

5G射频器件技术引发的博通对高通的收购冲动

为什么还在谈博通对高通的收购案?因为收购对芯片行业尤其对射频芯片行业影响巨大;博通并购高通的动机是什...

发表于 2018-03-20 15:17 586次阅读
5G射频器件技术引发的博通对高通的收购冲动

用自动测试方法来替代手工接线测试,对网分测试端口...

随着4G/5G移动通信技术的发展,对天线兼容多频段的要求越来越高,对于设计时需天线的驻波和插损进行测...

发表于 2018-03-20 15:01 519次阅读
用自动测试方法来替代手工接线测试,对网分测试端口...

互联网连接的移动设备正在渗透生活,近来移动通信和...

近来移动通信和 5G 网络等快速发展,它们的调控与配置因为充满了多样性和动态变化而面临非常多的挑战。...

发表于 2018-03-20 14:43 1098次阅读
互联网连接的移动设备正在渗透生活,近来移动通信和...

5G时代大幕将启,华为瞄准领袖地位

作为电信设备的巨头,华为公司将大量资金投入5G、无线网络和专利关键技术的研究。公司在国际中迅猛发展起...

发表于 2018-03-20 14:40 812次阅读
5G时代大幕将启,华为瞄准领袖地位

5G和新能源汽车正处于变革阶段,半导体产业向中国...

自从上世纪五十年代末发明集成电路以来,随之崛起的多样化电子产品改变了人类生产和生活的方式。这个越来越...

发表于 2018-03-20 14:38 600次阅读
5G和新能源汽车正处于变革阶段,半导体产业向中国...

抢占5G先机,下一代无线测试技术新挑战!

期待帮助您抢占5G先机,从容应对无线测试技术所带来的挑战!

发表于 2018-03-20 11:52 216次阅读
抢占5G先机,下一代无线测试技术新挑战!

5G毫米波频谱划分 毫米波终端技术测试方案分析

随着移动通信的迅猛发展,低频段频谱资源的开发已经非常成熟,剩余的低频段频谱资源已经不能满足5G时代1...

发表于 2018-03-20 09:52 116次阅读
5G毫米波频谱划分 毫米波终端技术测试方案分析

半导体产业是核心竞争力 要知行合一

最近高通和博通的大戏落幕,并吸引了无数围观之众。然而就在我们围观过程中,美国总统却亲自出来否决了交易...

发表于 2018-03-20 09:14 6782次阅读
半导体产业是核心竞争力 要知行合一

2018年世界移动通信大会,AI、全面屏、5G成...

关注我们,关注更多行业资讯!

发表于 2018-03-20 09:01 512次阅读
2018年世界移动通信大会,AI、全面屏、5G成...

5G无线技术中最重要的两个技术MIMO和波束成形...

对于2018年的5G网络来说,最重要的无线技术中的两个——多重输入多重输出和波束成形——对5G网络一...

发表于 2018-03-19 15:57 581次阅读
5G无线技术中最重要的两个技术MIMO和波束成形...

RF产业中的公司名人堂以及他们将如何受到5G发展...

随着技术供应商与能够处理越来越多数量的频段的复杂RF前端(RFFE,RF front ends)模块...

发表于 2018-03-19 15:17 374次阅读
RF产业中的公司名人堂以及他们将如何受到5G发展...

lcr测量电感的频率选择

本文开始介绍了lcr测量电感的频率选择,其次阐述了lcr测量电感的频率参考条件,最后阐述了lcr测量...

发表于 2018-03-19 14:38 90次阅读
lcr测量电感的频率选择