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两年仅建 91 个基站5g 毫米波为什么这么难?-j9九游会官网登录

发布时间: 2021-06-17 | 来源: 人民邮电报 | 作者: 忠驿 | 责任编辑: 王琦

如果把sub 6ghz 5g网络比喻为在一座老城里扩建一条单车道公路,那么毫米波5g就相当于在一座新城里新修一条四至八车道公路。

相比sub 6ghz,毫米波不但具有带宽大、容量高、时延低优势,而且由于其处于超高频段,对于移动产业而言就像是一块未开垦的处女地,一块未被污染的净土,可以不用担心无线干扰而自由自在地使用。

毫米波一度被认为是5g时代最具价值潜力的频谱资源。但目前来看,在全球sub 6ghz 5g快速发展的同时,毫米波5g发展却相当缓慢,甚至陷入了“左右为难”的尴尬境地。

毫米波进展缓慢

对于毫米波5g的发展窘境,韩国作为全球5g急先锋应该是最典型的例子。韩国早在2018年就拍卖了3.5ghz和28ghz 5g频段,韩国三大运营商在拍得5g频段后,向韩国监管层提交了3~5年的5g基站建设计划,其中,承诺3年内(到2021年底)将新建45215个28ghz毫米波5g基站。

然而,尽管韩国3.5ghz 5g网络建设如火如荼,但28ghz 5g建设非常缓慢,截至2021年3月,韩国三大运营商总计建成了仅91个28ghz 5g基站,与原计划相差甚远。

韩国监管层三番五次呼吁运营商加快毫米波5g建设,甚至警告如果在2021年底之前无法完成既定目标将收回28ghz频段。但韩国运营商的回应也只是摊摊双手表示无奈。运营商们表示,毫米波服务模式不明确,技术和设备成熟度不高,且覆盖能力仅为3.5ghz的10%~15%,需要部署非常密集的基站,网络投资成本相比3.5ghz呈指数级增长,不适合用来建设全国性的网络,只能用于热点区域和5g专网部署。

韩国运营商还表示,对于28ghz 5g建设,韩国完全没有必要与美国争第一,因为美国光纤宽带普及率较低,他们寄希望于采用5g毫米波固定无线来替代光纤入户,而韩国光纤宽带普及率高,毫米波频段将主要用于移动业务和企业专网,但对于面向消费者大众的移动业务,需要部署大量的基站,网络部署成本太高,对于垂直行业的2b专网,目前商业模式还不成熟。

“既然毫米波5g网络部署成本太高,运营商不愿意投资,那就让三家运营商共建共享吧。”针对毫米波5g部署进度缓慢,韩国业界提出了这样的建议。

但问题又来了,一方面,如果三家运营商共建共享毫米波5g公网,由于毫米波无线覆盖范围太小,终端从一家运营商的网络区域移动到另一家运营商的区域时,容易发生通信中断的问题;另一方面,对于5g专网,是未来运营商在2b领域的竞争焦点,运营商之间很难达成共建共享合作。

韩国并非个例,美国早在2019年就商用了5g毫米波,根据市场调研公司opensignal 最新测试数据,目前其5g毫米波网络的可用率不到1%。据统计,截至2021年1月,全球仅有8家运营商提供了5g毫米波服务。这些数据表明了全球5g毫米波发展进度之缓慢。

具有先天不足的缺陷

5g毫米波到底怎么了?为什么发展如此缓慢?目前看来,其存在多个先天不足的缺陷。

覆盖能力差

毫米波的优势是带宽大、容量高,但由于其频率高,波长短,自由空间传播损耗、穿透损耗和绕射损耗大,导致单小区覆盖范围很小。实测显示,即使终端处于视距(los)环境,毫米波小区的覆盖范围不过100米左右,几乎与wifi覆盖范围差不多。与sub 6ghz相比,毫米波绕射能力越差,穿透能力就越差,难以穿透墙壁、门和房间家具等障碍物。因此,在城区建筑物密集场所,运营商需要建设更多的基站,并保证基站与终端处于视距状态,才能实现稳定高速的通信。

即使针对2b场景点状部署5g专网,一方面对于面积较大一点的园区、大型工厂等也需要建设更多的基站;另一方面,由于厂房、办公楼、医院等室内场所存在墙壁、门、设备等各种障碍物,要确保终端与基站之间保持视距环境来维持高速、稳定的通信,同样需要在多个点部署更多的基站,这些都会带来更高的网络部署成本。

解决办法是通过massive mimo﹢波束赋形的方式来提升覆盖范围,但这会带来天线单元、功放、低噪放大等器件数量的增加,设备的成本也会随之增加。此外,通过加装直放站、反射板等方式也能扩展毫米波的覆盖范围。

基站单价贵

相比sub 6ghz,毫米波不仅需要建设更多基站,更大的问题是,毫米波基站的单价比sub 6ghz高30%至40%左右。

主要原因是:1.全球大部分运营商都通过sub 6ghz部署5g网络,具备规模优势,而全球毫米波基站很少,单价更高;2.sub 6ghz基站的du和ru分离,du可集中部署,而毫米波基站的ru和du合设,因此价格更贵;3.毫米波基站与sub 6ghz基站之间存在内部架构差异(比如毫米波基站的天线单元更多)。

终端生态弱

对于sub 6ghz终端生态,目前智能手机、5g cpe、5g模组的种类越来越多,终端生态正在不断壮大,但毫米波终端生态还处于非常早期的阶段,尤其是面向2b领域。同时,全球终端芯片厂商更看好sub 6ghz生态,不会开发单独使用毫米波的调制解调器,这意味着不会存在独立采用毫米波的5g专网。

建设和运营成本高

前面已经讲过,如果用毫米波建设5g公网,需要部署密集的基站,建设和运营成本相比sub 6ghz呈指数级增长,那如果用毫米波部署5g专网呢?目前5g 2b专网发展的最大障碍之一是其成本比wifi更高,而采用毫米波部署5g专网的成本比采用sub 6ghz更高,显然这给企业5g专网部署进一步抬高了门槛。

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