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5G毫米波來了!明年,冬奧會,商用

       在日前舉辦的“毫米波技術深入解讀研討會”上,中國聯通研究院無線技術研究部副主任李福昌表示,毫米波全球產業鏈已具備商用能力,設備功能和性能有待提高,終端能力有待提高。在他看來,目前毫米波應用仍面臨五項挑戰,中國聯通將通過試點試驗帶動產業鏈加速進展。

 

 

 
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國內毫米波終端能力待加強

 

隨著高容量、高速率、低時延業務發展, 通信頻段必然向毫米波方向延伸5G移動通信的基本架構將采是低頻段+毫米波頻段相結合的通信方式。

 

眾所周知,毫米波具備多項優勢:頻譜資源豐富,有極高的空間分辨力,設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。

 

李福昌認為,毫米波應與LTE、3.5GHzNR系統配合,解決室外直射熱點覆蓋、室內空曠場景熱點覆蓋和特殊園區覆蓋。此外,通過大規模天線陣列所提供的較高波束賦形增益能夠補償毫米波較高的傳播損耗及傳統損耗,從而增強覆蓋。

 

在毫米波產業進展方面,ITU已經明確毫米波使用頻段建議。另根據GSA的統計,截止到5月13日,來自7個國家和地區的28個運營商已經獲得毫米波頻率。

 

“毫米波標準成熟程度與3.5GHz NR系統相同。”李福昌表示,3GPP R15中,毫米波和3.5GHz的NR系統是同步標準化,目前已經形成2019.6.30版本。毫米波標準成熟程度與3.5GHz的NR系統相同。3GPP R16中,啟動52.6GHz以上頻段的毫米波研究課題。

 

在國內方面,IMT2020成立高頻討論組,形成5G增強技術研發試驗 、毫米波內外場性能測試方法及要求 20190820版本。2019年11月信通院完成毫米波一階段測試,2020年7月召開5G工作組會議,開展下一階段毫米波測試等工作。

 

“毫米波設備能力基本滿足要求。”李福昌指出,廠家設備以宏站為主,目前頻段以北美和日韓頻段為主,可以開始基本功能驗證和外場試驗,但是規格和具體指標有待統一要求,部分功能如波束管理、移動性等有待進一步完善。

 

李福昌認為,在產業進展方面,全球毫米波芯片和終端進展較快,但值得注意的是,國內毫米波終端能力待加強。

 

數據顯示,全球已發布的終端中,30.8%支持毫米波,25%同時支持Sub-6G和毫米波。目前已商用的終端中, 25.4%(17款)支持毫米波。現有手機終端支持28G&39G,新開發26G可能需要3-6個月,可保證在試驗頻譜分配3個月后投入試驗,在2021年第一季度具備產品化能力。

 

根據芯片情況,國內終端設備主要分為兩種,裝載高通X55芯片的手機終端和裝載海思巴龍5000 芯片的手機終端, 均支持毫米波NSA組網,具備2T2R的MIMO能力。高通芯片手機當前支持100M單載波帶寬(未來 有200M計劃),800M下行聚合帶寬,400M上 行聚合帶寬;海思芯片手機支持200M單載波帶寬,800M下 行聚合帶寬,400M上行聚合帶寬。

 

總體來看,毫米波全球產業鏈已具備商用能力,設備功能和性能有待提高,終端能力有待提高。

 

 

 
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 5G毫米波應用面臨五項挑戰

 

“對于5G毫米波應用而言,產業鏈成熟度至關重要。”李福昌表示,目前5G毫米波應用主要面臨五方面的挑戰。

 

一是毫米波產業鏈的成熟度和毫米波相對于其他頻段(比如Sub 6G)的技術優勢,將影響毫米波的部署場景和部署規模。為此,運營商可借靈活幀結構方案凸顯毫米波技術優勢,補平5G大上行傳輸短板;增強毫米波移動性管理能力,保證穩定的用戶體驗。

 

二是毫米波業務和組網能力需進一步驗證,為規模應用做好充分準備。李福昌建議驗證SA方式下高低頻混合組網的功能、性能,需要確定組網方案,滿足業務需求。

 

三是設備體系不健全也直接影響了毫米波的應用。在李福昌看來,毫米波設備體系不完善,一體化微RRU設備未出現,尚無法滿足運營商多樣化場景需求。

 

四是毫米波業務領域和場景需要進一步聚焦,明確2B場景的整體技術方案和商用模式。為此,李福昌建議結合AI、MEC、大上行傳輸等技術對毫米波的業務能力進行擴展。

 

五是頻譜的發放決定毫米波應用部署的時間節點,進而會影響毫米波部署的節奏和規模。李福昌表示,頻譜規劃計劃將毫米波應用于高通量層,用作大流量業務傳輸。若時間窗提前,還將會激活更多創新應用的可能性。

 

李福昌建議應統籌考慮移動通信產業發展,為運營商分配毫米波頻率。“5G毫米波和Sub6G頻譜由運營商統一建設可以提高頻譜資源的使用效率,保證5G產業的完整性,將5G做大做強;運營商在頻譜規劃、部署、運營、應用方面具有多年經驗 和優勢,可以做到有效監管,減少對其他頻譜的干擾。”

 
 
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以試點試驗帶動產業鏈加速進展

 

毫米波是5G重要組成部分,5G是國家發展的重要組成部分,對運營商來說也是滿足行業能力要求的必要組成。聯通毫米波的部署將跟隨國家頻譜政策,通過試點試驗帶動產業鏈加速進展。

 

李福昌指出,中國聯通在新技術研究、新生態構建、打造毫米波標準體系、新設備研發等方面加速推進毫米波產業鏈進展。

 

“5G不同業務的上下行需求差異較大,比如遠程醫療、安防監控等大帶寬上行需求凸顯,需要靈活的幀結構。”李福昌透露,中國聯通首次提出基于上行增強的毫米波幀結構配比方案,用以滿足未來更加豐富的上行業務需求。

 

李福昌表示,靈活幀結構方案具備三大優勢:可根據覆蓋區域的長時間業務情況進行預測調整;可根據5G行業應用的突發性情況進行上下行幀結;滿足5G行業應用需求,也可以有效面對演唱會、體育場館等對上行帶寬突發需求明顯的公網場景。

 

同時,中國聯通還積極構建毫米波設備體系制定企業和行業標準。規劃26GHz宏站及微站設備要求,制定設備路標和企業標準,推動行業技術和測試標準。

 

此外,中國聯通還積極開展毫米波設備功能和性能測試。據悉,中國聯通在業內率先與中興、愛立信等開展內、外場毫米波設備測試,掌握設備真實水平,推動功能開發完善。

 

據李福昌介紹,測試中,設備較好的完成了基本內場功能、 速率和拉遠等外場測試,基本達到了商業需求。整體設備功能趨于成熟,但不支持DDSUU、DSUUU兩種幀結構,不具備大上行能力。

 

中國聯通還制定毫米波高低頻混合組網方案。廣覆蓋組網方面,與sub6GHz頻段配合,作為高通量層,提供大帶寬能力,進行熱點覆蓋。可以利用大帶寬傳輸特性,作為無線傳輸方案,應用于FWA業務和IAB回傳業務。室內組網方面,與sub6GHz頻段配合,作為高通量層;代替光纖,打造純無線場館;利用物理隔離,進行小區間靈活幀結構部署,提供靈活、差異化的上下行帶寬能力業務。

 

在科技冬奧專項中,明確提出毫米波在冬奧中的應用場景和性能指標要求。”李福昌表示,作為冬奧會唯一運營商合作伙伴,中國聯通需要滿足冬奧組委關于網絡新技術方面的要求。中國聯通將以應用為牽引,推動毫米波產業鏈成熟,配合冬奧組委場館建設,完成毫米波部署。

 

中國聯通將通過開展冬奧場景毫米波試點試驗,帶動國內產業鏈加速發展,服務科技冬奧,展示中國通信行業實力,體現國企風范。在行業內率先形成產業生態,做好設備、芯片、終端的準備,搶占技術和部署先機,拓展行業應用領域。

 

在技術方面,進一步明確基于R16版本的毫米波相關技術要求,完善毫米波組網技術方案。在試驗方面,申請試驗頻段,完成內外場驗證測試,驗證和完善毫米波組網方案。在產品方面,發布技術要求,推動設備和終端開發,為網絡和應用做好準備。在新應用方面,構建行業生態,制定冬奧觀賽、參賽、辦賽各創新業務應用的整體解決方案。


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國內毫米波終端能力待加強

 

隨著高容量、高速率、低時延業務發展, 通信頻段必然向毫米波方向延伸5G移動通信的基本架構將采是低頻段+毫米波頻段相結合的通信方式。

 

眾所周知,毫米波具備多項優勢:頻譜資源豐富,有極高的空間分辨力,設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。

 

李福昌認為,毫米波應與LTE、3.5GHzNR系統配合,解決室外直射熱點覆蓋、室內空曠場景熱點覆蓋和特殊園區覆蓋。此外,通過大規模天線陣列所提供的較高波束賦形增益能夠補償毫米波較高的傳播損耗及傳統損耗,從而增強覆蓋。

 

在毫米波產業進展方面,ITU已經明確毫米波使用頻段建議。另根據GSA的統計,截止到5月13日,來自7個國家和地區的28個運營商已經獲得毫米波頻率。

 

“毫米波標準成熟程度與3.5GHz NR系統相同。”李福昌表示,3GPP R15中,毫米波和3.5GHz的NR系統是同步標準化,目前已經形成2019.6.30版本。毫米波標準成熟程度與3.5GHz的NR系統相同。3GPP R16中,啟動52.6GHz以上頻段的毫米波研究課題。

 

在國內方面,IMT2020成立高頻討論組,形成5G增強技術研發試驗 、毫米波內外場性能測試方法及要求 20190820版本。2019年11月信通院完成毫米波一階段測試,2020年7月召開5G工作組會議,開展下一階段毫米波測試等工作。

 

“毫米波設備能力基本滿足要求。”李福昌指出,廠家設備以宏站為主,目前頻段以北美和日韓頻段為主,可以開始基本功能驗證和外場試驗,但是規格和具體指標有待統一要求,部分功能如波束管理、移動性等有待進一步完善。

 

李福昌認為,在產業進展方面,全球毫米波芯片和終端進展較快,但值得注意的是,國內毫米波終端能力待加強。

 

數據顯示,全球已發布的終端中,30.8%支持毫米波,25%同時支持Sub-6G和毫米波。目前已商用的終端中, 25.4%(17款)支持毫米波。現有手機終端支持28G&39G,新開發26G可能需要3-6個月,可保證在試驗頻譜分配3個月后投入試驗,在2021年第一季度具備產品化能力。

 

根據芯片情況,國內終端設備主要分為兩種,裝載高通X55芯片的手機終端和裝載海思巴龍5000 芯片的手機終端, 均支持毫米波NSA組網,具備2T2R的MIMO能力。高通芯片手機當前支持100M單載波帶寬(未來 有200M計劃),800M下行聚合帶寬,400M上 行聚合帶寬;海思芯片手機支持200M單載波帶寬,800M下 行聚合帶寬,400M上行聚合帶寬。

 

總體來看,毫米波全球產業鏈已具備商用能力,設備功能和性能有待提高,終端能力有待提高。

 

 

 
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 5G毫米波應用面臨五項挑戰

 

“對于5G毫米波應用而言,產業鏈成熟度至關重要。”李福昌表示,目前5G毫米波應用主要面臨五方面的挑戰。

 

一是毫米波產業鏈的成熟度和毫米波相對于其他頻段(比如Sub 6G)的技術優勢,將影響毫米波的部署場景和部署規模。為此,運營商可借靈活幀結構方案凸顯毫米波技術優勢,補平5G大上行傳輸短板;增強毫米波移動性管理能力,保證穩定的用戶體驗。

 

二是毫米波業務和組網能力需進一步驗證,為規模應用做好充分準備。李福昌建議驗證SA方式下高低頻混合組網的功能、性能,需要確定組網方案,滿足業務需求。

 

三是設備體系不健全也直接影響了毫米波的應用。在李福昌看來,毫米波設備體系不完善,一體化微RRU設備未出現,尚無法滿足運營商多樣化場景需求。

 

四是毫米波業務領域和場景需要進一步聚焦,明確2B場景的整體技術方案和商用模式。為此,李福昌建議結合AI、MEC、大上行傳輸等技術對毫米波的業務能力進行擴展。

 

五是頻譜的發放決定毫米波應用部署的時間節點,進而會影響毫米波部署的節奏和規模。李福昌表示,頻譜規劃計劃將毫米波應用于高通量層,用作大流量業務傳輸。若時間窗提前,還將會激活更多創新應用的可能性。

 

李福昌建議應統籌考慮移動通信產業發展,為運營商分配毫米波頻率。“5G毫米波和Sub6G頻譜由運營商統一建設可以提高頻譜資源的使用效率,保證5G產業的完整性,將5G做大做強;運營商在頻譜規劃、部署、運營、應用方面具有多年經驗 和優勢,可以做到有效監管,減少對其他頻譜的干擾。”

 

 
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以試點試驗帶動產業鏈加速進展

 

毫米波是5G重要組成部分,5G是國家發展的重要組成部分,對運營商來說也是滿足行業能力要求的必要組成。聯通毫米波的部署將跟隨國家頻譜政策,通過試點試驗帶動產業鏈加速進展。

李福昌指出,中國聯通在新技術研究、新生態構建、打造毫米波標準體系、新設備研發等方面加速推進毫米波產業鏈進展。

 

“5G不同業務的上下行需求差異較大,比如遠程醫療、安防監控等大帶寬上行需求凸顯,需要靈活的幀結構。”李福昌透露,中國聯通首次提出基于上行增強的毫米波幀結構配比方案,用以滿足未來更加豐富的上行業務需求。

 

李福昌表示,靈活幀結構方案具備三大優勢:可根據覆蓋區域的長時間業務情況進行預測調整;可根據5G行業應用的突發性情況進行上下行幀結;滿足5G行業應用需求,也可以有效面對演唱會、體育場館等對上行帶寬突發需求明顯的公網場景。

 

同時,中國聯通還積極構建毫米波設備體系制定企業和行業標準。規劃26GHz宏站及微站設備要求,制定設備路標和企業標準,推動行業技術和測試標準。

 

此外,中國聯通還積極開展毫米波設備功能和性能測試。據悉,中國聯通在業內率先與中興、愛立信等開展內、外場毫米波設備測試,掌握設備真實水平,推動功能開發完善。

 

據李福昌介紹,測試中,設備較好的完成了基本內場功能、 速率和拉遠等外場測試,基本達到了商業需求。整體設備功能趨于成熟,但不支持DDSUU、DSUUU兩種幀結構,不具備大上行能力。

 

中國聯通還制定毫米波高低頻混合組網方案。廣覆蓋組網方面,與sub6GHz頻段配合,作為高通量層,提供大帶寬能力,進行熱點覆蓋。可以利用大帶寬傳輸特性,作為無線傳輸方案,應用于FWA業務和IAB回傳業務。室內組網方面,與sub6GHz頻段配合,作為高通量層;代替光纖,打造純無線場館;利用物理隔離,進行小區間靈活幀結構部署,提供靈活、差異化的上下行帶寬能力業務。

 

在科技冬奧專項中,明確提出毫米波在冬奧中的應用場景和性能指標要求。”李福昌表示,作為冬奧會唯一運營商合作伙伴,中國聯通需要滿足冬奧組委關于網絡新技術方面的要求。中國聯通將以應用為牽引,推動毫米波產業鏈成熟,配合冬奧組委場館建設,完成毫米波部署。

 

中國聯通將通過開展冬奧場景毫米波試點試驗,帶動國內產業鏈加速發展,服務科技冬奧,展示中國通信行業實力,體現國企風范。在行業內率先形成產業生態,做好設備、芯片、終端的準備,搶占技術和部署先機,拓展行業應用領域。

 

在技術方面,進一步明確基于R16版本的毫米波相關技術要求,完善毫米波組網技術方案。在試驗方面,申請試驗頻段,完成內外場驗證測試,驗證和完善毫米波組網方案。在產品方面,發布技術要求,推動設備和終端開發,為網絡和應用做好準備。在新應用方面,構建行業生態,制定冬奧觀賽、參賽、辦賽各創新業務應用的整體解決方案。

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