頻譜資源緊張一直被認為5G發(fā)展路上的“攔路虎”，而毫米波的出現(xiàn)無疑給了5G發(fā)展打了一針“強心劑”。
眾所周知，毫米波頻段寬、可利用資源豐富，且稍加授權(quán)就可以使用，同時采用幾百兆的大載波帶寬就能夠承載大量數(shù)據(jù)信息，能夠為5G帶來高速率，對5G發(fā)展大有裨益。
正因為看到毫米波的巨大利好，日前，工業(yè)和信息化部批復24.75-27.5GHz和37-42.5GHz頻段共8.25GHz頻譜資源用于我國5G技術(shù)研發(fā)試驗，試驗地點為中國信通院MTNet試驗室以及北京懷柔、順義的5G技術(shù)試驗外場。
雖然國內(nèi)剛剛為5G試驗釋放毫米波頻段，但其實，設備商早已“未雨綢繆”，毫米波之戰(zhàn)一觸即發(fā)。
設備商“未雨綢繆”
據(jù)悉，華為、愛立信、諾基亞、中興、大唐等設備商均開展了毫米波試驗。
華為一直對高頻通信用于5G主流應用場景進行長期投資，先后與加拿大TELUS、德國電信、新加坡運營商M1合作進行了毫米波試驗。
愛立信在今年巴展全館進行了5G高頻無線覆蓋、切換、波束追蹤、5G各個場景及行業(yè)應用的實時演示。同時愛立信與IBM合作開發(fā)了僅有5號電池直徑尺寸的、能夠支持128路射頻的緊湊型硅基毫米波相控陣列集成電路。“愛立信計劃在2018年下半年提供支持28GHz和39GHz頻段的5G NR產(chǎn)品。”愛立信東北亞區(qū)研發(fā)主管彭俊江在接受記者專訪時表示。
諾基亞也較早開始了毫米波研發(fā)。去年6月，諾基亞貝爾實驗室中國公開宣布在28GHz毫米波頻段上成功實現(xiàn)了高達100bps/Hz的頻譜效率，其傳輸速率可以讓用戶在8秒內(nèi)完成多部高清電影的下載，實現(xiàn)了顯著的容量改善及相關效率的提升。
目前，大唐移動也已經(jīng)完成多輪毫米波平臺開發(fā)和優(yōu)化，并在持續(xù)進行技術(shù)改進、提升毫米波基站技術(shù)平臺能力，且計劃適時推出毫米波基站。“毫米波技術(shù)能夠為5G發(fā)展注入巨大的頻率資源，并強有力推進了我國信息產(chǎn)業(yè)升級、5G引領的大戰(zhàn)略。大唐移動正不遺余力地進行毫米波技術(shù)研發(fā)，目前已經(jīng)完成多輪毫米波平臺開發(fā)和優(yōu)化，且計劃適時推出多形態(tài)、高性能毫米波基站。”大唐移動高級專家段滔在接受記者采訪時表示。
毫米波之戰(zhàn)即將打響
有了眾多設備商的“完美助攻”，毫米波大軍早已順利登陸國外5G戰(zhàn)場。
去年3月，日本運營商NTT DoCoMo與諾基亞在東京合作進行了使用毫米波的5G驗證。
在今年初，新加坡移動運營商M1與華為合作，在E-band的73GHz頻段上進行毫米波技術(shù)試驗，且實驗數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)傳輸速度可達到35Gbps.今年3月，日本軟銀與愛立信開始基于28GHz頻段的5G測試。
日前，美國運營商Verizon稱，與愛立信、三星合作進行的毫米波測試進展順利，已在美國8個城市進行了毫米波測試。
事實上，相對于國外運營商的高歌猛進，我國三大運營商對毫米波的進展卻十分低調(diào)。
據(jù)了解，在今年7月，中國移動宣布與羅德與施瓦茨合作完成了業(yè)界首次5G毫米波器件全面測試，此次測試基于26GHz頻段和39GHz頻段，包括功放、低噪放、變頻器等毫米波器件測試，而基于此次測試，中國移動可以開發(fā)出一整套毫米波器件評估系統(tǒng)，為日后良好利用毫米波奠定基礎。而中國電信也一直將5G高頻通信作為其重要研究方向，并就此專題發(fā)表多篇重要文獻。
“這是因為美國、韓國一直傾向于毫米波等高頻頻段，而國外公司相對掌握著更多高頻器件核心技術(shù)，這就導致國內(nèi)會在短期內(nèi)存在高頻器件成本偏高的問題。”一位不愿具名的通信專家在接受記者專訪時表示。
同時他表示，隨著國家政策的支持和國內(nèi)器件廠商的崛起，國內(nèi)研發(fā)毫米波的聲音會慢慢加強，國內(nèi)也即將打響“毫米波之戰(zhàn)”。
諸多“關口”待破
然而，任何一項新技術(shù)總要突破重重“關口”，才能成熟落地。
其實，傳統(tǒng)意義上毫米波主要應用于軍事領域，除了國產(chǎn)高頻器件成熟度問題，段滔在專訪中還指出未來毫米波技術(shù)真正走向5G仍需面臨三大技術(shù)痛點。
首先是高路徑損耗問題。為了應對毫米波帶來的高頻段路徑損耗，需要建立多天線系統(tǒng)，需要低成本、高集成的毫米波芯片。而如何利用低成本的器件工藝保障高性能的毫米波在高頻段指標優(yōu)異，成為亟待解決的首要問題。
其次，由于毫米波在高頻率上的特性、損耗等方面與我們常用的3GHz以下的低頻段區(qū)別很大，因此設計難度更大。毫米波基站想要大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化必須解決集成、控制、互聯(lián)、散熱等一系列系統(tǒng)問題。
最后，毫米波將引入海量帶寬，再結(jié)合多流多用戶的需求，數(shù)據(jù)處理要求將非常高。這就對基站數(shù)字域的信號處理提出巨大挑戰(zhàn)。如何構(gòu)建簡潔、高效、高集成的后端處理平臺或整體方案，以適應毫米波技術(shù)的自身應用場景，成為毫米波技術(shù)深入發(fā)展的一個難點。
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