5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展面臨頻譜資源短缺的問(wèn)題，毫米波很好的解決了這一難題

標(biāo)準(zhǔn)落地，商用沖刺。然而，在5G一路狂奔的道路上，頻譜資源短缺成了一大攔路的難題。

相較于以往任何一代通信系統(tǒng)，5G需要滿足更加多樣化的場(chǎng)景和極致性能挑戰(zhàn)，那么就需對(duì)支持5G新標(biāo)準(zhǔn)的候選頻段進(jìn)行全頻段布局，然而，低頻段已經(jīng)異常擁擠，且大多涉及與其他系統(tǒng)干擾保護(hù)。在全球大多數(shù)地區(qū)，目前最直接的方式是利用頻率較高的頻段，包括6GHz以下的3GHz左右頻段及24GHz以上毫米波頻段，與低頻相比，這些頻段擁有更多可用帶寬。

在尋找新的頻譜資源的過(guò)程中，我國(guó)也面臨著前所未有的頻譜資源短缺困境。4G之前就已經(jīng)逐漸消耗了低頻段中的優(yōu)質(zhì)頻率，于是我國(guó)率先為5G劃分了低頻頻段，依照規(guī)劃，我國(guó)對(duì)5G頻段資源主要集中在3.5GHz和4.8GHz頻段。而之前備受關(guān)注，卻一直停留在征求建議階段的毫米波也有望取得進(jìn)展。

在不久前結(jié)束的5G和未來(lái)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略研討會(huì)上，工信部通信發(fā)展司副司長(zhǎng)陳立東要求，加強(qiáng)移動(dòng)通信空口技術(shù)演進(jìn)、毫米波等新技術(shù)領(lǐng)域的研究。未來(lái)移動(dòng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展推進(jìn)委員會(huì)專門設(shè)立的5G微波毫米波技術(shù)特別工作組，發(fā)布了5G毫米波頻譜規(guī)劃建議白皮書，呼吁我國(guó)迫切需要明確5G在毫米波頻譜布局并盡早確立可用頻段，應(yīng)盡早規(guī)劃24.75~27.5GHz以及37~42.5GHz，給產(chǎn)業(yè)明確指導(dǎo)方向，建議2018年年底完成頻率規(guī)劃，支撐2019年毫米波預(yù)商用試驗(yàn)以及2020年毫米波大規(guī)模商業(yè)部署。

其實(shí)，在我國(guó)，毫米波技術(shù)也并不是一項(xiàng)此前從未涉及的技術(shù)。對(duì)此，對(duì)上述白皮書有著重要內(nèi)容貢獻(xiàn)的美國(guó)高通公司有著深刻的體驗(yàn)。該公司中國(guó)區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐表示，通過(guò)與眾多中國(guó)廠商、合作伙伴的交流發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在毫米波技術(shù)上的積累并不薄弱，許多研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)都有相關(guān)的研究積累，在基站技術(shù)中也有一定程度的應(yīng)用。“實(shí)際上毫米波技術(shù)已在很多領(lǐng)域得以應(yīng)用了，而我們現(xiàn)在需要推動(dòng)此技術(shù)走向更為廣泛的商業(yè)應(yīng)用。”記者了解到，在技術(shù)支持層面，包括多天線技術(shù)、寬帶的自動(dòng)處理能力等，我國(guó)已經(jīng)有了一定的技術(shù)儲(chǔ)備作為毫米波技術(shù)的基礎(chǔ)，可能先利用6GHz以下頻段技術(shù)。目前，很多中國(guó)運(yùn)營(yíng)商和廠商在積極推動(dòng)毫米波技術(shù)在這一頻段的應(yīng)用。

放眼全球，對(duì)毫米波進(jìn)行規(guī)劃已是大勢(shì)所趨。目前，在6GHz以下頻段，我們看到3GHz左右的頻段在全球都獲得關(guān)注。全球許多國(guó)家正在劃分或計(jì)劃劃分24GHz以上的毫米波頻段。2016年7月，美國(guó)將多達(dá)11GHz的毫米波頻譜劃分為5G頻段。包括歐洲、韓國(guó)、日本、澳大利亞和加拿大在內(nèi)的其他地區(qū)也正在劃分用于5G的毫米波頻譜。在某些情況下，其中一部分的毫米波頻譜可能會(huì)被劃分為共享或非授權(quán)頻譜——而不是授權(quán)頻譜，這在特定情況下可能是必需的。

“毫無(wú)疑問(wèn)，毫米波頻譜在中國(guó)和全球范圍內(nèi)對(duì)于5G都至關(guān)重要。毫米波頻段可提供極致帶寬，因此其對(duì)于滿足更好、更快的增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶需求至關(guān)重要，同時(shí)與目前中國(guó)和世界其他地區(qū)的千兆級(jí)LTE服務(wù)相比，毫米波頻段可為5G提供顯著的差異化。”徐這樣認(rèn)為。

這種重要性在一系列測(cè)試中的對(duì)比數(shù)據(jù)上可見(jiàn)一斑。對(duì)此，高通進(jìn)行了一系列5G真實(shí)網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)。在美國(guó)舊金山的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了5G網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)現(xiàn)有的LTE的基站輔以毫米波容量，實(shí)現(xiàn)了5倍的網(wǎng)絡(luò)容量增益，同時(shí)，在4G達(dá)到100%覆蓋的情況下，將毫米波加入現(xiàn)有的4G基站，可以實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)65%的覆蓋率。在法蘭克福的另一組實(shí)驗(yàn)則是在6GHz以下頻譜上進(jìn)行的4G轉(zhuǎn)換為5G的模擬實(shí)驗(yàn)，就下載速率而言，從4G用戶均值的56Mbps提升至5G用戶均值的超過(guò)490Mbps，實(shí)現(xiàn)了8.8倍的增益，從小區(qū)邊緣突發(fā)數(shù)據(jù)而言，可以達(dá)到9.2倍的增益。

得益于試驗(yàn)的成果，目前，高通已經(jīng)開(kāi)發(fā)并展示利用6GHz以下和毫米波這兩個(gè)頻段范圍的試驗(yàn)平臺(tái)，并推出可支持在6GHz以下和毫米波頻段運(yùn)行的5G新空口的調(diào)制解調(diào)器驍龍X50。

對(duì)于毫米波的挑戰(zhàn)，徐也坦言：“使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與信號(hào)衰減，因此，毫米波信號(hào)傳輸?shù)母咝院汪敯粜允俏覀兊难邪l(fā)重點(diǎn)之一，另外，對(duì)于如何使毫米波技術(shù)更好地適應(yīng)終端的尺寸和功耗也是高通的技術(shù)研究方向。”