6GHz频段对于5G到底有多重要?

业界 作者: 科技杂谈 2021-05-27 23:48:30 阅读:83


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呼吁更多伙伴加入6GHz IMT产业推动工作,来共同推动未来十年移动通信可持续性发展,加速实现“5G改变社会”的愿景。



5月17日,GSMA再次呼吁各国将6GHz作为授权频谱使用,并警告称,各国政府如果不能将6GHz作为授权频谱使用,将危及5G在全球的发展前景。


GSMA在声明中指出,6GHz频段可以兼顾低频的覆盖优势和高频的容量优势,对于未来十年充分释放5G潜力至关重要。然而,各国政府在如何使用6GHz频谱这一问题上已经存在分歧:中国在WRC-19表态建议6GHz用于5G,欧洲、非洲和中东部分地区计划拆分6GHz频段,上半段用于5G,下半段用于Wi-Fi;美国和拉丁美洲大部分地区则表示将6GHz频段全部留给Wi-Fi和其他非授权技术。为此,GSMA呼吁各国政府将6GHz全频段或者上半段作为授权频谱使用。


频谱就是无线产业的氧气,是极其稀缺的资源,也是推动无线技术发展的关键因素。回顾过去,无论是采用授权频谱的移动通信技术,还是采用非授权频谱的Wi-Fi技术,为持续提升网络容量以满足不断增长的流量需求,两者的可用无线频谱范围都在不断扩大。而今天对于争夺6GHz这段“未开垦”的频谱资源,GSMA为何发出如此强烈的呼吁?6GHz频段对于5G到底有多重要?


6GHz是理想的5G中频段,对于实现5G愿景至关重要


6GHz频段范围为5.925-7.125GHz,与目前主流的5G频段3.3-4.2GHz同属于5G中频段,其拥有1200MHz连续大带宽,可完美适配5G 100MHz的信道带宽以及载波聚合技术,极大提升未来5G系统容量。在覆盖方面,尽管6GHz在无线传播特性上弱于3.5GHz较低中频段,但相关仿真与分析结果显示,若考虑传播损耗补偿等相关技术不断发展,6GHz的覆盖能力可接近3.5/3.8GHz频段。因此,6GHz频段兼具覆盖和容量优势,是5G理想的中频段,利于持续构建连续覆盖的、大带宽的5G网络,满足不断增长的网络容量需求。


连续覆盖的大带宽5G网络可保障高速的5G体验无处不在,对于推动5G应用创新与繁荣,使能千行百业数字化转型和推动数字经济发展至关重要。众所周知,5G具备大带宽、低时延高可靠和多连接三大能力,与人工智能、云计算和大数据等技术结合,可使能智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧农业等众多领域中的广泛的新兴应用,助力全社会数字化变革。在这些领域中,一方面,5G智慧城市、5G车联网、5G智慧医疗、5G智慧农业等大量的场景要求5G能提供连续广域覆盖;另一方面,这些场景中的高清视频监控、AI视频分析、远程控制、远程驾驶、远程诊断等诸多应用对网络速率和容量要求极高。如果未来的5G网络无法提供连续覆盖的大带宽服务能力,无法普遍满足诸多应用的最低速率需求,对于很多创新应用而言简直就跟没有网络覆盖一样,谈何推动5G应用繁荣,谈何改变社会。从2C消费者市场看,随着无线数据流量套餐普及和4K/8K超高清视频、AR/VR、云游戏等应用不断增长,同样对5G的广覆盖、大带宽能力要求越来越高。正因如此,IMT-2020愿景中不仅定义了5G的峰值速率、毫秒级时延等关键能力,还要求5G能随时随地提供100Mbps的用户体验速率。


正如GSMA在声明中所言,5G是数字化转型的支柱,将拉动全球GDP实现2.2万亿美元的增长。但是,如果没有充足的6GHz授权频谱用于5G技术,实现这种增长的可能性将会显著减少。未来十年,预计5G网络将需要2GHz以上的中频频谱才能充分释放潜力。而6GHz频段兼顾覆盖与容量优势,将满足智慧城市、智慧交通和智慧工厂等场景所需的高速传输和大容量需求,是5G的理想频段。


6GHz频段利于缩小数字鸿沟,持续推动5G快速健康发展


根据移动网络工作原理,提升系统容量的方法主要有三个维度:增加站点/小区数量、提升频谱效率和增加频谱资源。如果无法获得更多的频谱资源,只有通过采用诸如更高阶的MIMO等新技术来提升频谱效率,以及通过部署更多的基站和小区来提升网络密度,来补齐网络容量短板。但更先进的技术需要更多的研发成本和软硬件成本,更密集的站点意味着更高的设备投入成本,站点租赁、建设和维护成本等等。这些成本最终转嫁给用户,就意味着消费者和各行各业需支付更高的价格来享受5G服务。显然,面对大量5G新兴应用带来的成倍增长的流量需求,如果6GHz不能分配给5G使用,就会增加消费者和行业数字化转型的负担,不仅不利于缩小数字鸿沟,还会阻碍5G快速健康发展。


从另一个角度看,如果6GHz频段不能用于5G,电信业不得不退而求次采用毫米波频段来提升网络容量。但毫米波频段覆盖范围极小,穿透能力极弱,只能用于点状的热点覆盖,不能作为连续覆盖解决方案,要建成连续覆盖的网络所需的小区和站点数量非常多,网络部署成本极其高昂,同样会给用户带来成本负担。换句话讲,毫米波只是6GHz中频段的补充,不是替代品。


此外,对于一些光纤宽带尚未普及的国家和地区,6GHz频段的覆盖和容量优势非常适合为农村地区提供5G固定无线服务,从而代替更高成本的光纤接入方式,利于宽带网络快速普及,缩小城乡数字鸿沟。


自5G商用以来,中频段已成为全球5G主流频段,全球领先运营商已证明了中频段对于推动5G发展的重要价值。比如,韩国基于3.5GHz频段建设5G网络,不仅快速部署了一张广覆盖、大带宽的5G网络,还带动了VR/AR、超高清视频等新应用快速普及,实现了5G单用户数据流量超4G三倍以上;我国三大运营商通过3.5/2.6GHz中频段建网,不仅建成了全球规模最大的5G网络,为用户带来了成倍提升的网络体验,更是在智慧钢厂、智慧港口、智慧医疗等多个领域探索出了诸多5G新兴应用,对行业数字化转型、促进我国数字经济发展产生了强大的推动作用。6GHz作为5G中频段上的最后一段优质频谱资源,可为当前的5G发展持续提供强大的动力,持续推动5G实现商业成功。


3GPP全球统一标准,更利于释放6GHz频段潜力


从产业生态看,当前3GPP正针对6GHz频段研究5G标准,各大厂商也对工作于6GHz的5G技术进行了大量的研发和试验。同时,从WRC-19立项、GSMA调研、3GPP NR立项到爱立信、华为、诺基亚、中兴等大厂发布声明表明立场看,全球电信产业界对于支持6GHz用于5G已达成共识。相信基于3GPP全球统一的5G标准和强大的生态系统,将更利于6GHz频段充分释放价值潜力,促进5G技术和应用规模发展,普惠广大用户和各行各业。此外,6GHz用于授权频谱,基于更先进的3GPP技术和运营商的部署、运营能力,还可更好的提升频谱利用效率,最大限度的避免潜在的频率干扰。


总之,6GHz是理想的5G中频段,能以较低的每bit成本实现5G普遍的大带宽服务,使能5G新兴应用持续繁荣生长,加速推动全社会数字化转型。目前,我国已针对6GHz频段用于5G进行了一系列规划,比如已在WRC-19建议启动研究6GHz用于IMT,IMT-2020(5G)推进组在2020年北京通信展上已宣布将在2021年适时开展6GHz的研究与测试。在此,也呼吁更多伙伴加入6GHz IMT产业推动工作,来共同推动未来十年移动通信可持续性发展,加速实现“5G改变社会”的愿景。



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