毫米波释放5G全部潜能

近日，“GSMA Thrive·万物生晖”在线上举办了毫米波论坛，高通公司无线研发团队工程技术高级总监季庭方就5G毫米波的部署现状、技术优势以及面临的挑战进行了详细解读。

季庭方称，行业在设计5G之初就有一个宏大愿景--5G将变革全球经济。根据相关市场预测，到2035年，5G将在全球创造超过13万亿美元的经济价值。这意味着，5G带来的影响将远超智能手机行业。

“5G将应用于汽车和智能交通系统，并赋能大规模物联网应用，包括智能城市部署的全部传感器和水表电表等。5G还将助力工业4.0革命，并将替代以太网支持传感器和仪表的网络连接。此外，5G将赋能全新的多媒体服务，比如通过AR（增强现实）或VR（虚拟现实），帮助人们轻松实现远程协作。5G不仅支持公共网络的部署，也支持企业专网的部署。”

目前，全球在释放5G潜能方面取得了巨大进展。2020年，全球包括美国、欧洲、韩国、日本、中国在内的60多家运营商部署了商用5G网络。基于这些5G投资，预计2020年全球5G手机出货量将达到2亿部。在2025年，预计5G连接数将达到28亿。由此可见，全球5G商用发展势头强劲。

季庭方表示，就高通而言，已经推出了包括骁龙5G调制解调器及射频系统在内的众多骁龙解决方案。目前超过375款搭载骁龙5G解决方案的终端已经发布或正在设计中。这些终端不仅包括顶级5G智能手机，也包括5G模组。比如，有些模组面向汽车的信息娱乐和车载信息处理系统，笔记本电脑可以使用5G连接，家庭环境中的CPE也可以使用5G。总而言之，5G终端及应用绝不仅限于手机。

毫米波释放5G全部潜能

Ookla最新数据分析显示，5G下载速率比4G LTE快5倍，这是基于6GHz以下频段（比如3.5GHz、2.6GHz）的现网实测结果。与6GHz以下频段相比，5G毫米波终端的实测下载速度快4倍，平均速率高达900Mbps，峰值速率超过2Gbps。900Mbps意味着长达10小时的有声书能够在1秒钟内下载完毕，速度惊人。

“当然，5G毫米波的高速率优势不是只用来下载有声书。现在，5G毫米波还能支持4K和8K的室外多媒体内容直播。毫米波的高容量特性有助于推动运营商提供无限流量套餐，这对消费者是重大利好。”季庭方称。

据季庭方介绍，5G毫米波不仅支持高速率通信，还具备低时延的特性。低时延特性能够支持一系列全新服务，例如云游戏或云计算。这些多感官协调的交互类服务都需要5G低时延通信的支持。此外，5G低时延特性还能满足工业物联网应用的极高要求，支持海量传感器和仪表之间的低时延通信。

与5G新服务相结合，业界还可以开创新的部署模式。可以预见5G毫米波在工作和企业环境中的部署。同样，在火车站、机场、地铁站这样的人流密集场所毫米波同样会发挥重要作用。

毫米波部署仍面临挑战

季庭方认为，5G的部署，尤其是毫米波的部署并不容易，还面临着许多挑战。“在5G商用之前，毫米波的覆盖范围非常有限。在5G时代，通过先进的波束成形技术，我们能够实现超过150米的毫米波传输。这项技术不仅通过仿真实验得到了验证，而且在外场测试中也得到了验证，意味着毫米波能够实现与现有热点和小基站的共址。同样，如果有相关基础设施设备，也可以实现与Wi-Fi共址。”

季庭方指出两点外界关于毫米波的认知误区。第一个关于毫米波的误区是它只能够实现视距传输和固定传输，而事实是5G NR能够提供解决方案。

季庭方解释说，5G设计中，物理层信号能够支持快速调整和切换附近的波束，可以很好地利用多路径和反射。如果一个传输路径被手部或身体其它部位遮挡，通过激活手机上的另一个模块就可以快速找到一条新的传输路径。还可以将这种转换从基站内扩展到不同基站之间，这意味着毫米波传输在不同基站之间的切换也能够快速实现。这是毫米波的一个关键解决方案，能够支持信道快速切换。

另外误区是支持毫米波的终端尺寸较大。季庭方表示，高通公司已经推出了毫米波模组，在非常紧凑的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器。一部手机可以采用多个这样的毫米波模组，不仅满足智能手机紧凑纤薄的设计需求，同时满足功耗需求并提供最大化的性能。

“可以说高通公司已经克服了毫米波在技术和商业化方面的诸多障碍，我们不仅仅提供调制解调器，还提供端到端的系统设计，在很多关键技术方面，例如毫米波，都建立了先进的原型系统，对其实际性能进行验证。”他强调。

5G未来将如何演进？季庭方表示，5G标准第三版规范Rel-17目前仅处于初始阶段。在Rel-17中，将引入低复杂度NR-Light，支持5G应用于智能手表等小型终端、以及智慧城市的传感器和水表电表。

“在Rel-17中，高通公司正持续推动无界XR（扩展现实）的研究。目前AR和VR都已经得以部署，相关用例也已经出现。高通正致力于提升XR终端的技术能力、可靠性、容量和能效，为用户提供更好的XR服务。Rel-17将赋能更多全新服务，充分利用全新频谱资源。高通将一如既往地推动技术创新，助力释放5G全部潜能。”
责任编辑:pj