5G 毫米波技术与应用探讨
2021-06-28李鹏翔魏垚黄韬杨智斌
[李鹏翔 魏垚 黄韬 杨智斌]
1 引言
5G 在4G 的基础上对峰值速率、移动性、网络延迟等都提出了更高的要求。通常而言,波长介于1~10 mm之间(对应频段为30~300 GHz)的电磁波被称为毫米波。该频段拥有丰富的频率资源,可以实现极高的带宽与极低的时延,从而有效满足5G 提出的高速率、低时延、高效率等要求,应对2C、2B 不同场景的多样化需求。
2019 年11 月,世界无线电通信大会WRC-19 定义了用于国际移动通信的毫米波附加频段,有力地推动了毫米波技术的发展。目前全球知名的运营商都在积极谋划毫米波的部署工作。数据显示截止到2020 年11 月,全球已经有来自20 个国家和地区的106 家运营商获得了5G 毫米波频段的运营许可,其中24 家运营商已经在部署5G 毫米波网络。另外,全球共有95 种已发布的设备明确支持一个或者多个24 GHz 以上的5G 频段,其中46 种为商用设备。美国的几大主流电信运营商都已经部署了5G 毫米波商用网络。韩国、日本的运营商也在加速5G 毫米波的部署。国内情况,2017 年7 月,工信部批准两个毫米波频段(24.75~27.5 GHz、37~42.5 GHz)可用于实验室和外场5G 试验。2019 年11 月,IMT-2020(5G)推进组表示将在2019~2021 年分3 个阶段重点推进5G 毫米波的试验工作。2020 年3 月,工信部发布《关于推动5G 加快发展的通知》推动5G 毫米波频段的频率规划和相关测试,做好毫米波商用的技术储备工作。
研究表明到2034 年,使用毫米波频段带来的全球GDP 增长保守预计将达到5 650 亿美元,并创造1 520亿美元的税收,其中亚太地区和美洲地区将分别贡献2 120 亿美元和1 900 亿美元的GDP 增长。作为全球5G技术的先行者之一,到同一时间,毫米波频段的使用给中国带来的GDP 效益将达到1 040 亿美元,其中制造业与公共事业占比最大,将达到经济效益总值的62%。……
