（文章來源：EEWORLD）

毫米波依靠超高的mmWave頻率的速度和容量為5G應(yīng)用提供超強(qiáng)動(dòng)力。毫米波5G，也被稱為mmWave——是下一代移動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)。我們將解釋它是什么，以及在需要高容量、低延遲網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)，它將如何影響5G網(wǎng)絡(luò)。下一代5G網(wǎng)絡(luò)不僅將在大范圍內(nèi)提供無處不在的可靠覆蓋，還將能夠?yàn)殛P(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署和全新業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)提供動(dòng)力，所有這些都需要快速、高容量、超低延遲的連接。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需要使用比前幾代移動(dòng)技術(shù)更廣泛的頻譜。和低頻段和中頻段混合的4G網(wǎng)絡(luò)一樣，5G網(wǎng)絡(luò)也是如此。至關(guān)重要的是，頻譜是一種有限的資源。隨著世界各國(guó)政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)到5G網(wǎng)絡(luò)的潛在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，各方已共同努力釋放盡可能多的頻譜。目前人們開始注意以前被認(rèn)為不適合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的波段，包括高范圍毫米波(mmWave)。

早在移動(dòng)通信的重要性被認(rèn)識(shí)到之前，許多毫米波頻段就分配給了其他用戶群體，如軍事或公共活動(dòng)行業(yè)，因此毫米波頻譜具有很高的溢價(jià)。盡管低頻段700MHz可能有助于將5G傳播到農(nóng)村地區(qū)，但它不適合在繁忙的城市地區(qū)提供所需的可靠連接。高頻段在有限的地理區(qū)域內(nèi)提供了巨大的容量。所以mmWave在5G推廣中的關(guān)鍵是在人口密集的城市地區(qū)，那里需要高容量——換句話說，那里有很多設(shè)備。

然而，mmWave也并非沒有挑戰(zhàn)。首先，這些信號(hào)不會(huì)走得那么遠(yuǎn)。mmWave之前一直被移動(dòng)設(shè)備所排斥，因?yàn)樗亩叹嚯x和窄波長(zhǎng)很容易受到大氣條件的影響。一種被稱為“降雨減弱”的效應(yīng)，因?yàn)榻涤晡諢o線電信號(hào)并造成干擾。從技術(shù)上講，mmWave指的是微波和紅外線之間的頻率，在24GHz到300GHz之間。這些電波目前被用于科學(xué)研究，武器系統(tǒng)，甚至警察的測(cè)速槍。

人們認(rèn)為26GHz - 100MHz頻段是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的最大機(jī)遇。然而，正是先前不受歡迎的mmWave特性使得它非常適合5G。這是因?yàn)樗蕾囉谖⒒A(chǔ)設(shè)施的使用，比如分布在密集城市位置的小單元。這一點(diǎn)，加上高頻段頻率將是5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征。因此，mmWave只需要在有限的范圍內(nèi)使用，而短波長(zhǎng)可以最大限度地減少來自其他蜂窩數(shù)據(jù)的干擾，從而提高頻譜的效率。mmWave頻譜比目前的4G技術(shù)使用更高的頻率。

由聯(lián)合國(guó)下屬的國(guó)際電信聯(lián)盟組織的四年一次的監(jiān)管機(jī)構(gòu)和政府會(huì)議——2019年世界無線電通信大會(huì)(WRC-19)，與會(huì)代表確定了若干個(gè)可用于5G網(wǎng)絡(luò)的mmWave頻段。其中包括24.25-27.5 GHz、37-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-48.2和66-71 GHz。對(duì)這些波段的正式識(shí)別，為全球統(tǒng)一、測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)化鋪平了道路——降低了成本，縮短了上市時(shí)間。這些協(xié)定還確保對(duì)鄰近波段的頻譜用戶，例如氣象服務(wù)，實(shí)行保障措施。

mmWave頻譜的高容量和超快速度將使許多5G應(yīng)用不太適合低頻段。雖然預(yù)計(jì)大多數(shù)商業(yè)5G網(wǎng)絡(luò)將至少提供1Gbps，但是mmWave理論的最大值傳輸值是10Gbps。GSMA預(yù)計(jì)，未來15年全球?qū)⒂?650億美元的GDP和1520億美元的稅收來自mmWave5G服務(wù)。這相當(dāng)于該時(shí)期所有5G網(wǎng)絡(luò)預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的四分之一。

每個(gè)國(guó)家都有自己的分配頻譜給那些希望在這些頻段上運(yùn)營(yíng)的公司的方式。在美國(guó)3月5日舉行的最后一輪毫米波拍賣會(huì)上，37千兆赫、39千兆赫和47千兆赫頻段被拍賣?？備N售額達(dá)到了75.58億美元，幾乎是之前兩次mmWave拍賣的總和的三倍，24GHz頻段的總銷售額為20億美元，28GHz頻段的總銷售額為7億美元。威瑞森和美國(guó)電話電報(bào)公司(AT&T)占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額，共花費(fèi)30億美元，獲得了數(shù)千個(gè)新的mmWave許可證。

盡管出現(xiàn)了疫情大流行，各國(guó)仍在推進(jìn)各自的計(jì)劃，將mmWave頻譜分配給出價(jià)最高的國(guó)家。例如，芬蘭電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)Traficom已經(jīng)宣布，它計(jì)劃在5月份繼續(xù)拍賣5G頻譜。此次拍賣將包括3張26GHz頻段的牌照，每張牌照提供覆蓋整個(gè)芬蘭大陸的800MHz頻段，起拍價(jià)為700萬歐元。注冊(cè)必須在2020年5月20日前提交給芬蘭交通和通信機(jī)構(gòu)Traficom，獲勝者可以在7月1日開始網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

最早使用5G毫米波的例子是固定無線接入(FWA)[1]寬帶。4G驅(qū)動(dòng)的FWA的速度、可靠性和固定連接的體驗(yàn)往往無法與之相比。數(shù)據(jù)上限也是一個(gè)巨大的障礙，尤其是當(dāng)你考慮到家庭寬帶用戶比移動(dòng)用戶消耗更多的數(shù)據(jù)。Ovum表示，目前英國(guó)家庭平均每月消費(fèi)190GB，到2023年，由于視頻流服務(wù)、在線游戲和其他應(yīng)用程序的普及，這一數(shù)字將增加到516GB。5G不受4G的限制，可以幫助滿足這一需求。

商用5G FWA網(wǎng)絡(luò)使用mmWave頻譜的試驗(yàn)已經(jīng)達(dá)到了1-3Gbps，而分析人士認(rèn)為，在真實(shí)世界環(huán)境下，80 - 100mbps的一致性速度是可以達(dá)到的。在美國(guó)，AT&T和Verizon都在美國(guó)主要城市提供5G FWA，為只有一家固定電纜供應(yīng)商的地區(qū)提供了一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇。盡管如此，英國(guó)目前有三家公司在倫敦市中心提供5G FWA網(wǎng)絡(luò)，而政府則希望在英國(guó)一些地區(qū)提供最低標(biāo)準(zhǔn)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，在這些地區(qū)，光纖的商業(yè)化推廣在經(jīng)濟(jì)上并不可行。

（責(zé)任編輯：fqj）