毫米波成5G关键,高通、诺基亚等一直在努力研发5G毫米波!
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有媒体报道称,佐治亚理工学院、诺基亚贝尔实验室和赫瑞瓦特大学的研究人员,找到了一种实现低成本的5G毫米波技术,叫做反向散射无线电,该方法能够让设备实现“GB每秒”的5G传输速度。
事实上,自从5G商用以来,时不时地有各种关于毫米波的消息,比如高通、诺基亚等实现了11.4KM的毫米波超远距离传输等等。
这就让很多网友有一个疑问,那就是为何高通、诺基亚等这些国外厂商,一直在努力地研发5G毫米波技术,国内厂商似乎没动静?这究竟是怎么回事呢?
其实说起来,不只是高通、诺基亚等国外厂商在研究,国内的厂商们也一样在研究毫米波技术,比如华为、中兴以及移动、联通等运营商,一直在不断地试验研发毫米波,只是相关报道相对少一点,所以让大家以为只有国外厂商在研究,国内厂商不研究豪米波的错觉。
毫米波的劣势大家都清楚了,传输距离近,衰减快,穿墙效果差,所以基站要建得非常密,这样成本非常高。
但与此同时,毫米波的优势也非常多,频谱资源丰富,速度快,带宽大,延时低。所以只要克服了传输距离近、衰减快的劣势,就比Sub-6频段更有优势,所以这些厂商们才努研究,就想想克服这些困难。
在2019年华为开发者大会上,华为展示了使用折叠屏手机HUAWEI Mate X通过毫米波技术与基站通信在线播放4K高清视频,是全球首家使用折叠屏手机在真实网络环境下打通5G毫米波端到端通信的厂家,显示了华为不光在Sub 6G低频领域具备超强的优势,在高频领域同样处于领先地位。
华为5G基带芯片巴龙5000不光支持Sub 6G C-Band频段,还支持毫米波26GHz和28GHz频段,最大支持带宽可以达到800MHz,充分利用毫米波大带宽的优势,理论速率最大可达6.5 Gbps。配合华为的毫米波RFIC和毫米波模组,华为具备全形态的毫米波终端解决方案能力。
3GPP把5G频段分为FR1频段和FR2频段,其中FR1的频段通常被称为Sub6G频段,范围为450MHz-6GHz,FR2频段为24.25GHz-52.6GHz,通常被称为毫米波频段。毫米波频段的优势是具备大量的可用频谱带宽、波束窄、方向性好、频段许可的获取成本极低。对于室内小站场景、体育场馆或者室外街道场景,由于反射径丰富,多次反射后可以有效提升毫米波NLOS覆盖率。华为借助于先进的毫米波自适应波束赋型和波束跟踪技术,可以在毫米波终端与基站间实现文件的移动宽带通信。
低频的频谱资源终归是有限的,毫米波应用的潜力巨大,未来运营商可以利用5G低、中、高频段三层组网,1GHz以下频段做覆盖层,Sub 6G做容量层,毫米波做热点覆盖的高容量层,建成一张全国性的广覆盖、大容量的5G网络。毫米波相比于Sub 6GHz的时延更短,是Sub 6G频段的1/4。对于要求5G时延更高应用,如远程医疗手术、工业精密控制等场景,毫米波是一个更好的选项。
一直以来,作为无线电波的一种,毫米波并不起眼,比它频率低的微波传输距离远,在通讯领域大有作为,比它频率高的光波也广泛应用是数码、通讯等领域,唯有处于中间位置的毫米波无人问津。
毫米波指波长为1-10毫米的电磁波,毫米波有极高的带宽,可利用总带宽高达135GHz,是传统微波波段带宽之和的5倍,在频段资源紧张的今天有巨大吸引力。其次毫米波的波束很窄,能更精准地分辨目标物并还原目标物细节,与激光相比,毫米波对气候要求更低,与微波相比,毫米波元器件尺寸更小,毫米波设备更容易小型化。
但拥有如此多优点的毫米波,也有同样突出的缺点,那就是衰减严重,以及对器件精度的要求较高,也正是这两个缺点在过去制约了毫米波的发展。
没有一个技术只有优点没有缺点,毫米波也一样。它可能不是某些应用的最好选择,但却可能是其他应用唯一的选择。”高通中国区研发负责人徐晧在接受科技日报记者专访时强调,“当我们说毫米波有这样那样缺点时,要看到它同时有非常多的优点,关键要看设计人员能不能有效解决这些技术难点,也要看实际应用中,是不是需要毫米波这些优点,是不是能够找到比较好的应用场景利用好毫米波的这些优点。”
低频资源有限毫米波商用提上日程
徐晧说:“手机之所以在没有与任何看得见摸得着的东西相连接的情况下,还可以收到信号,就是因为自然界中存在着很多我们看不到也听不到的电磁波信号。”徐晧介绍,毫米波是指波长为1毫米到10毫米的电磁波。从声音到光之间,真实地存在着一大段我们平常感觉不到的频谱,这段频谱中有一段属于毫米波。