(記者 陳洲)近日,C114中國通信網相關報道提到,意大利電信、愛立信及高通公司聯合在羅馬進行5G毫米波測試,使用了26GHz頻段的頻譜,測得1Gbps的下行速率和700Mbps 的上行速率。這項測試創造了一項新的世界紀錄,在距離天線6.5千米的終端上實現了 1Gbps 的速率。

我們作爲全球5G網絡覆蓋面最廣的國家,目前使用的僅是Sub-6 GHz(釐米波)方案,難道在毫米波技術的進展上落後於國際水平了嗎?從科學角度來看,毫米波5G的數據雖然吞吐量極高,但是,對信號條件有着更高的要求,並且建設成本高昂,本着“要想富先修路”的原則,我們採用的是最穩妥的方式先行覆蓋,之後再對設備進行必要的批量升級,步步爲營。

其實,在2020年6月,中國工程院院士劉韻潔就曾表示,南京網絡通訊與安全紫金山實驗室已研製出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片,同時,封裝集成1024通道天線單元的毫米波大規模有源天線陣列,力爭2022年規模商用於5G系統。因此,我們對全球領先的國產5G技術還是要有信心的。

意大利電信、愛立信、高通創5G毫米波新記錄

C114中國通信網12月6日的文章《6.5千米、1Gbps下行、700Mbps上行:意大利電信、愛立信及高通創造長距離毫米波5G FWA新紀錄》中提到,意大利電信、愛立信及高通宣稱,在羅馬進行的長距離毫米波5G固定無線接入(FWA)網速測試方面,創造了一項新的世界紀錄:數據顯示,在距離天線6.5千米的終端上,實現了1Gbps的速率。

該實驗使用了由愛立信提供的配有擴展範圍軟件的天線、意大利電信的現網,以及Casa Systems基於高通擴展範圍天線和調制解調器的FWA接收設備,採用的是26GHz 頻段的毫米波頻譜,測得1Gbps的下行速率和700Mbps的上行速率。

這幾家公司在一份聯合聲明中表示,此次演示爲意大利電信向其傳統光纖網絡未覆蓋的地區提供“增強型超寬帶連接”鋪平了道路。另外,意大利電信將在該系統引入工業區供企業客戶試用之前,會在都靈的普羅斯鎮繼續測試這項技術。

也就是說,其實,這次實驗的數據可能只是因爲天氣晴好等原因,暫時性有所突破,該設備在商用前還得再進行多次測試。

毫米波速率這麼高爲什麼我們國家不用呢?

目前,我國在5G頻段上採用的是Sub-6 GHz方案,也就是釐米波方案。作爲全球5G網絡覆蓋面最廣的國家,爲何不採用速率更高的毫米波方案呢?

從技術層面分析,由於兩種頻段的不同特性,Sub-6 GHz的速度與毫米波有一定差距,但是也不能像境外部分國家和地區描述的那般“龜速”。Sub-6 GHz頻段最大的優勢是信號穿透力強,覆蓋範圍廣,成本更低,並且較於4G,網速已經有了數倍的增長。而5G毫米波更容易實現密集的小區部署,適合應用在大型場所如會議室、音樂會、體育館、地鐵站等人口密集區域,但是,對信號條件有着更高的要求。全球移動通信系統協會(GSMA)發表的《5G 毫米波技術白皮書》中就專門強調,目前毫米波技術所面臨的最首要的挑戰,就是信號覆蓋率。中國聯通曾對此進行過實測,結果發現,5G 毫米波的穿透損耗遠高於Sub-6 GHz,如遭遇惡劣天氣,雨、雪、霧等夾雜,對毫米波的傳播也非常不利。

另外,毫米波頻段對手機自身的信號要求極高,對周邊環境的要求也異常苛刻,信號覆蓋範圍也比較小,需要高密度鋪設基站。以雨傘來打個比喻,毫米波頻段這把“傘”撐出來可遮雨的面積很小,這就需要準備更多的傘才能遮住地面,因此,就不難解釋爲何使用成本上會比Sub-6 GHz頻段高出很多了,而這些投入的大量成本,最後都會體現在消費者的套餐和終端上,讓5G用戶苦不堪言。

俗話說,“要想富先修路”,我們採用了最穩妥的Sub-6 GHz方案先行覆蓋,之後再對設備進行批量升級,將來的5G也許是以Sub-6 GHz結合毫米波的模式存在,兩個頻段視情況互相切換的方案來實現整體技術覆蓋,可謂步步爲營,確保5G萬物互聯的中國信號無死角。

我們在5G毫米波技術的進展情況如何呢?

在2020年6月,《科技日報》就曾報道稱,中國工程院院士劉韻潔於6月15日明確表示,南京網絡通訊與安全紫金山實驗室已研製出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片,並完成了芯片封裝和測試。

上文提到的毫米波設備成本已經被大幅降低,因爲劉院士的話中點出,該芯片每通道成本已經由1000元降至20元。同時,信號問題也已經有所改善,因爲該實驗室研製並封裝集成了1024通道天線單元的毫米波大規模有源天線陣列。也就是說,在半年前,我國毫米波芯片與天線陣列就已同時實驗成功。據悉,產品將力爭從2022年開始規模商用於5G系統。

《證券時報》相關報道指出,要建立覆蓋全球每個角落的寬帶通信網絡,消除信號盲點,必須推動寬帶衛星通信和5G毫米波通信這兩件“工具”商用落地。毫米波通信頻譜資源豐富,5G時代選擇使用毫米波頻段,速度就好比單車道升級爲十車道。

因此,我們應該對國產5G技術有信心,當前並非放棄毫米波頻段,而是在努力“豐羽”,等待時機成熟,展翅高飛。

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