在日前舉辦的 “毫米波技術(shù)深入解讀研討會(huì)”上，中國(guó)聯(lián)通研究院無(wú)線技術(shù)研究部副主任李福昌表示，毫米波全球產(chǎn)業(yè)鏈已具備商用能力，設(shè)備功能和性能有待提高，終端能力有待提高。在他看來(lái)，目前毫米波應(yīng)用仍面臨五項(xiàng)挑戰(zhàn)，中國(guó)聯(lián)通將通過(guò)試點(diǎn)試驗(yàn)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈加速進(jìn)展。
國(guó)內(nèi)毫米波終端能力待加強(qiáng)
隨著高容量、高速率、低時(shí)延業(yè)務(wù)發(fā)展，通信頻段必然向毫米波方向延伸 5G 移動(dòng)通信的基本架構(gòu)將采是低頻段 + 毫米波頻段相結(jié)合的通信方式。
眾所周知，毫米波具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：頻譜資源豐富，有極高的空間分辨力，設(shè)備更容易小型化等等。但相較 Sub6GHz，毫米波傳播和穿透衰減較大。
李福昌認(rèn)為，毫米波應(yīng)與 LTE、3.5GHzNR 系統(tǒng)配合，解決室外直射熱點(diǎn)覆蓋、室內(nèi)空曠場(chǎng)景熱點(diǎn)覆蓋和特殊園區(qū)覆蓋。此外，通過(guò)大規(guī)模天線陣列所提供的較高波束賦形增益能夠補(bǔ)償毫米波較高的傳播損耗及傳統(tǒng)損耗，從而增強(qiáng)覆蓋。
在毫米波產(chǎn)業(yè)進(jìn)展方面，ITU 已經(jīng)明確毫米波使用頻段建議。另根據(jù) GSA 的統(tǒng)計(jì)，截止到 5 月 13 日，來(lái)自 7 個(gè)國(guó)家和地區(qū)的 28 個(gè)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)獲得毫米波頻率。
“毫米波標(biāo)準(zhǔn)成熟程度與 3.5GHz NR 系統(tǒng)相同。”李福昌表示，3GPPR15 中，毫米波和 3.5GHz 的 NR 系統(tǒng)是同步標(biāo)準(zhǔn)化，目前已經(jīng)形成 2019.6.30 版本。毫米波標(biāo)準(zhǔn)成熟程度與 3.5GHz 的 NR 系統(tǒng)相同。3GPP R16 中，啟動(dòng) 52.6GHz 以上頻段的毫米波研究課題。
在國(guó)內(nèi)方面，IMT2020 成立高頻討論組，形成 5G 增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn) 、毫米波內(nèi)外場(chǎng)性能測(cè)試方法及要求 20190820 版本。2019 年 11 月信通院完成毫米波一階段測(cè)試，2020 年 7 月召開 5G 工作組會(huì)議，開展下一階段毫米波測(cè)試等工作。
“毫米波設(shè)備能力基本滿足要求。”李福昌指出，廠家設(shè)備以宏站為主，目前頻段以北美和日韓頻段為主，可以開始基本功能驗(yàn)證和外場(chǎng)試驗(yàn)，但是規(guī)格和具體指標(biāo)有待統(tǒng)一要求，部分功能如波束管理、移動(dòng)性等有待進(jìn)一步完善。
李福昌認(rèn)為，在產(chǎn)業(yè)進(jìn)展方面，全球毫米波芯片和終端進(jìn)展較快，但值得注意的是，國(guó)內(nèi)毫米波終端能力待加強(qiáng)。
數(shù)據(jù)顯示，全球已發(fā)布的終端中，30.8% 支持毫米波，25% 同時(shí)支持 Sub-6G 和毫米波。目前已商用的終端中，25.4%(17 款)支持毫米波。現(xiàn)有手機(jī)終端支持 28G&39G，新開發(fā) 26G 可能需要 3-6 個(gè)月，可保證在試驗(yàn)頻譜分配 3 個(gè)月后投入試驗(yàn)，在 2021 年第一季度具備產(chǎn)品化能力。
根據(jù)芯片情況，國(guó)內(nèi)終端設(shè)備主要分為兩種，裝載高通 X55 芯片的手機(jī)終端和裝載海思巴龍 5000 芯片的手機(jī)終端 , 均支持毫米波 NSA 組網(wǎng)，具備 2T2R 的 MIMO 能力。高通芯片手機(jī)當(dāng)前支持 100M 單載波帶寬 (未來(lái) 有 200M 計(jì)劃)，800M 下行聚合帶寬，400M 上 行聚合帶寬;海思芯片手機(jī)支持 200M 單載波帶寬，800M 下 行聚合帶寬，400M 上行聚合帶寬。
總體來(lái)看，毫米波全球產(chǎn)業(yè)鏈已具備商用能力，設(shè)備功能和性能有待提高，終端能力有待提高。
5G 毫米波應(yīng)用面臨五項(xiàng)挑戰(zhàn)
“對(duì)于 5G 毫米波應(yīng)用而言，產(chǎn)業(yè)鏈成熟度至關(guān)重要。”李福昌表示，目前 5G 毫米波應(yīng)用主要面臨五方面的挑戰(zhàn)。
一是毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度和毫米波相對(duì)于其他頻段(比如 Sub 6G)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將影響毫米波的部署場(chǎng)景和部署規(guī)模。為此，運(yùn)營(yíng)商可借靈活幀結(jié)構(gòu)方案凸顯毫米波技術(shù)優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)平 5G 大上行傳輸短板;增強(qiáng)毫米波移動(dòng)性管理能力，保證穩(wěn)定的用戶體驗(yàn)。
二是毫米波業(yè)務(wù)和組網(wǎng)能力需進(jìn)一步驗(yàn)證，為規(guī)模應(yīng)用做好充分準(zhǔn)備。李福昌建議驗(yàn)證 SA 方式下高低頻混合組網(wǎng)的功能、性能，需要確定組網(wǎng)方案，滿足業(yè)務(wù)需求。
三是設(shè)備體系不健全也直接影響了毫米波的應(yīng)用。在李福昌看來(lái)，毫米波設(shè)備體系不完善，一體化微 RRU 設(shè)備未出現(xiàn)，尚無(wú)法滿足運(yùn)營(yíng)商多樣化場(chǎng)景需求。
四是毫米波業(yè)務(wù)領(lǐng)域和場(chǎng)景需要進(jìn)一步聚焦，明確 2B 場(chǎng)景的整體技術(shù)方案和商用模式。為此，李福昌建議結(jié)合 AI、MEC、大上行傳輸?shù)燃夹g(shù)對(duì)毫米波的業(yè)務(wù)能力進(jìn)行擴(kuò)展。
五是頻譜的發(fā)放決定毫米波應(yīng)用部署的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而會(huì)影響毫米波部署的節(jié)奏和規(guī)模。李福昌表示，頻譜規(guī)劃計(jì)劃將毫米波應(yīng)用于高通量層，用作大流量業(yè)務(wù)傳輸。若時(shí)間窗提前，還將會(huì)激活更多創(chuàng)新應(yīng)用的可能性。
李福昌建議應(yīng)統(tǒng)籌考慮移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為運(yùn)營(yíng)商分配毫米波頻率。“5G 毫米波和 Sub6G 頻譜由運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一建設(shè)可以提高頻譜資源的使用效率，保證 5G 產(chǎn)業(yè)的完整性，將 5G 做大做強(qiáng);運(yùn)營(yíng)商在頻譜規(guī)劃、部署、運(yùn)營(yíng)、應(yīng)用方面具有多年經(jīng)驗(yàn) 和優(yōu)勢(shì)，可以做到有效監(jiān)管，減少對(duì)其他頻譜的干擾。”
以試點(diǎn)試驗(yàn)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈加速進(jìn)展
毫米波是 5G 重要組成部分，5G 是國(guó)家發(fā)展的重要組成部分，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)也是滿足行業(yè)能力要求的必要組成。聯(lián)通毫米波的部署將跟隨國(guó)家頻譜政策，通過(guò)試點(diǎn)試驗(yàn)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈加速進(jìn)展。
李福昌指出，中國(guó)聯(lián)通在新技術(shù)研究、新生態(tài)構(gòu)建、打造毫米波標(biāo)準(zhǔn)體系、新設(shè)備研發(fā)等方面加速推進(jìn)毫米波產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展。
“5G 不同業(yè)務(wù)的上下行需求差異較大，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、安防監(jiān)控等大帶寬上行需求凸顯，需要靈活的幀結(jié)構(gòu)。”李福昌透露，中國(guó)聯(lián)通首次提出基于上行增強(qiáng)的毫米波幀結(jié)構(gòu)配比方案，用以滿足未來(lái)更加豐富的上行業(yè)務(wù)需求。
李福昌表示，靈活幀結(jié)構(gòu)方案具備三大優(yōu)勢(shì)：可根據(jù)覆蓋區(qū)域的長(zhǎng)時(shí)間業(yè)務(wù)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)調(diào)整;可根據(jù) 5G 行業(yè)應(yīng)用的突發(fā)性情況進(jìn)行上下行幀結(jié);滿足 5G 行業(yè)應(yīng)用需求，也可以有效面對(duì)演唱會(huì)、體育場(chǎng)館等對(duì)上行帶寬突發(fā)需求明顯的公網(wǎng)場(chǎng)景。
同時(shí)，中國(guó)聯(lián)通還積極構(gòu)建毫米波設(shè)備體系制定企業(yè)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)劃 26GHz 宏站及微站設(shè)備要求，制定設(shè)備路標(biāo)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)行業(yè)技術(shù)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
此外，中國(guó)聯(lián)通還積極開展毫米波設(shè)備功能和性能測(cè)試。據(jù)悉，中國(guó)聯(lián)通在業(yè)內(nèi)率先與中興、愛立信等開展內(nèi)、外場(chǎng)毫米波設(shè)備測(cè)試，掌握設(shè)備真實(shí)水平，推動(dòng)功能開發(fā)完善。
據(jù)李福昌介紹，測(cè)試中，設(shè)備較好的完成了基本內(nèi)場(chǎng)功能、 速率和拉遠(yuǎn)等外場(chǎng)測(cè)試，基本達(dá)到了商業(yè)需求。整體設(shè)備功能趨于成熟，但不支持 DDSUU、DSUUU 兩種幀結(jié)構(gòu)，不具備大上行能力。
中國(guó)聯(lián)通還制定毫米波高低頻混合組網(wǎng)方案。廣覆蓋組網(wǎng)方面，與 sub6GHz 頻段配合，作為高通量層，提供大帶寬能力，進(jìn)行熱點(diǎn)覆蓋。可以利用大帶寬傳輸特性，作為無(wú)線傳輸方案，應(yīng)用于 FWA 業(yè)務(wù)和 IAB 回傳業(yè)務(wù)。室內(nèi)組網(wǎng)方面，與 sub6GHz 頻段配合，作為高通量層;代替光纖，打造純無(wú)線場(chǎng)館;利用物理隔離，進(jìn)行小區(qū)間靈活幀結(jié)構(gòu)部署，提供靈活、差異化的上下行帶寬能力業(yè)務(wù)。
“在科技冬奧專項(xiàng)中，明確提出毫米波在冬奧中的應(yīng)用場(chǎng)景和性能指標(biāo)要求。”李福昌表示，作為冬奧會(huì)唯一運(yùn)營(yíng)商合作伙伴，中國(guó)聯(lián)通需要滿足冬奧組委關(guān)于網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方面的要求。中國(guó)聯(lián)通將以應(yīng)用為牽引，推動(dòng)毫米波產(chǎn)業(yè)鏈成熟，配合冬奧組委場(chǎng)館建設(shè)，完成毫米波部署。
中國(guó)聯(lián)通將通過(guò)開展冬奧場(chǎng)景毫米波試點(diǎn)試驗(yàn)，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈加速發(fā)展，服務(wù)科技冬奧，展示中國(guó)通信行業(yè)實(shí)力，體現(xiàn)國(guó)企風(fēng)范。在行業(yè)內(nèi)率先形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)，做好設(shè)備、芯片、終端的準(zhǔn)備，搶占技術(shù)和部署先機(jī)，拓展行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。
在技術(shù)方面，進(jìn)一步明確基于 R16 版本的毫米波相關(guān)技術(shù)要求，完善毫米波組網(wǎng)技術(shù)方案。在試驗(yàn)方面，申請(qǐng)?jiān)囼?yàn)頻段，完成內(nèi)外場(chǎng)驗(yàn)證測(cè)試，驗(yàn)證和完善毫米波組網(wǎng)方案。在產(chǎn)品方面，發(fā)布技術(shù)要求，推動(dòng)設(shè)備和終端開發(fā)，為網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用做好準(zhǔn)備。在新應(yīng)用方面，構(gòu)建行業(yè)生態(tài)，制定冬奧觀賽、參賽、辦賽各創(chuàng)新業(yè)務(wù)應(yīng)用的整體解決方案。
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