5G毫米波Vs毫米波通信模块
在3GPP與世界各通訊大廠目前所規劃有關5G毫米波相關標準制定的時程,是預計在2018年年中完成phase-1標準制定,頻率除了小于6 GHz (sub-6 GHz)的頻段之外,也將涵蓋至30或40 GHz的毫米波頻段;2019年年底前則將完成涵蓋至100 GHz頻段之phase-2 5G標準的制定。
雖然毫米波頻段能提供相當大的可用頻譜以滿足METIS所勾勒2020年最高峰值傳輸速率與1000倍行動數據容量所需的頻寬要求,但也包含許多毫米波在戶外通訊所面臨新的高頻無線接取技術的挑戰,像高路徑傳輸損失、穿墻性、在雨中的衰減、甚至因為水氣與氧氣吸收所致的傳輸耗損等問題,因此一直以來有不少人懷疑毫米波是否適合做為5G的通訊頻段。
目前,3GPP與世界各主要通訊大廠已經完成了幾個主要毫米波通訊頻段的初步量測,并在2016年年初公布了有關毫米波通道模型的技術報告TR38.900,除了希望能夠厘清與證明毫米波頻段作為5G操作頻段在戶外通訊的可行性,并且作為全球在開發5G毫米波通訊系統的共同依據。ITU-R在2015年10月的WRC-15會議中即已公布了5G毫米波的候選頻段(如圖4所示),涵蓋了從24.25 GHz到86 GHz的八個頻段。美國FCC更搶先在2016年7月公布了27.5~28.35 GHz、37~38.6 GHz、38.6 GHz~ 40 GHz、64~71 GHz等四個將近11GHz頻寬的毫米波頻段(如圖5所示),以加速美國通訊廠商在5G毫米波通訊系統的開發與部署。
毫米波28GHz由于頻率高,每一步經歷的衰減都要比2.6GHz多得多:?自由空間損耗:多20dB;?繞射損耗:多10dB;?樹木穿透損耗:多8dB;?房屋穿透損耗:多14dB;?室內傳播損耗:多5dB。
截止2020年底,全球已有43個國家的132個運營商都在投資毫米波。美國,日本,韓國等地方是毫米波商用的急先鋒,歐洲的頻譜拍賣也是如火如荼。
同時,也已經有近100款終端宣稱支持毫米波,其中46款已經商用。毫米波從網絡到終端的生態鏈都已趨于成熟。
中國也早在2017年就開始了毫米波的技術研究和實驗。2020年,工信部明確提出:將結合國家頻率規劃進度安排,組織開展毫米波設備和性能測試,為 5G 毫米波技術商用做好儲備,適時發布部分 5G 毫米波頻段頻率使用規劃。目前最讓人期待的,莫過于2022年冬奧會的5G毫米波應用了。冬奧會作為大型賽事,必然面臨大量的上行流量需求,比如超高清視頻的直播,以及現場大量攝像機360°視頻實時回傳,視頻監控與安保等等。同時,現場的大量的觀眾,媒體,運動員及工作人員,也會在較小的區域內產生超高的下行流量以及超密集的連接,用于全息訪談、VR/AR觀賽,及其他個人數據業務。
總結
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