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          “個性”鮮明的中國5G毫米波:優勢初現,已具備預商用條件

          2022年1月6日 07:41  CCTIME飛象網  作 者:魏德齡

          飛象網訊(魏德齡/文)當前,全球已經有15個國家及地區的24個運營商部署了毫米波網絡,不同國家的5G毫米波部署也呈現出了不同的“個性”,例如率先商用的美國,主要針對在FWA和體育場館、機場等熱點區域。日本的商用部署則集中在了大城市中的主要購物區域及奧運場館。

          如今,隨著2022年冬奧會的召開在即,關于毫米波在國內測試及部署的消息也越來越多,中國毫米波的“個性”也開始顯露,一個已經具備預商用條件,且結合自身優勢特點的中國5G毫米波網絡,已經在相關試驗測試中顯露出了獨特價值。

           

          毫米波測試承前啟后

          去年的2021年IMT-2020(5G)大會上,IMT-2020(5G)推進組試驗工作組組長徐菲總結了5G增強技術研發試驗測試工作進展,其中毫米波獨立組網測試正是2021年的工作重點。

          中國的5G毫米波試驗已經持續了3年,并分階段逐步遞進式進行,2019年啟動了毫米波關鍵技術測試,測試了5G毫米波關鍵技術和系統特性,驗證了系統、芯片通過載波聚合方式支持800MHz總帶寬、波束管理等關鍵特性。2020年構建毫米波設備測試系統,完整驗證了毫米波基站和終端的功能、射頻和性能,并實現了統一幀結構:DDDSU。到2021年已經取得了階段性成果,試驗工作已經開始引導全球產業鏈圍繞中國市場的技術需求來進行,要求支持獨立組網,頻段、載波帶寬均已明確,幀結構上實現了DDDSU/DSUUU的靈活幀結構。

          另在與毫米波獨立組網同期進行的測試中能夠發現,隨著技術試驗的頻段從Sub-6GHz轉移至毫米波,對于5G場景的拓展也開始從eMBB轉移至uRLLC、mMTC的測試,即將構建起5G的三大場景。例如在今年還進行了uRLLC的初步測試,以及網絡切片能力在管理面的拉通測試。隨著3GPP對于R18規范的立項啟動,預計在2023年還將啟動5G-A的技術研發試驗。

          可見,當前5G毫米波的測試,意義不僅在于本身的階段性成果,更是對于5G場景拓展、5G網絡持續演進起到了承前啟后的作用。在IMT-2020(5G)推進組的2022年工作規劃中顯示,將會進一步推進毫米波系統和終端的互操作性,從今年面向芯片廠商的IoDT發展至明年面向終端廠商的IOT測試。為了給未來毫米波在行業的充分應用后進行鋪墊,還會適時啟動“毫米波-only”的組網方案研究和測試驗證。

          在此過程的相關信息中不難發現,中國5G毫米波盡管部署時間稍晚,但已形成了鮮明的“個性”,各項技術細節賦予了未來在各領域中應用的巨大潛能。

           

          中國毫米波“個性”鮮明

          目前,中國毫米波的頻段鎖定在了26GHz,即n258。載波帶寬為200MHz,擁有DDDSU/DSUUU的靈活幀結構,并且要求支持獨立組網。從中能夠發現,中國的5G毫米波擁有較大的載波帶寬,靈活幀結構也可以充分實現靈活配比,讓網絡的上行與下行均能表現優異,無疑能夠進一步釋放毫米波在頻譜資源上的優勢,獨立組網的特性也能進一步提升網絡在速率、時延上的表現。當上述關鍵技術要求匯聚在一起時,根據測試來看,也確實帶來了足以領業界刮目的結果。

          在5G毫米波基站的外場吞吐量性能測試中顯示,SA組網與200MHz載波帶寬能夠大幅提升單UE峰值速率。在DSUUU幀結構測試結果顯示,使用4×200MHz的毫米波頻寬,加上3.5GHz頻段的總峰值速率可高達4Gbps以上,接近理論峰值。在DDDSU幀結構測試中,通過MU-MIMO技術,4T4R基站實現了最高超12Gbps的下行小區峰值吞吐量。顯然,無論是上行還是下行,中國5G毫米波的測試結果,均已處在行業前列。尤其是上行峰值4Gbps以上的表現,為5G毫米波在不同領域中的全新應用,如8K視頻通話、多媒體現場轉播都帶來充足的保障。

          目前,華為、中興、中國信科、愛立信、諾基亞貝爾均完成了5G毫米波基站的功能和外場吞吐量性能測試,實現了對于4 ×200MHz帶寬的支持,其中國內的三家廠商在兩項測試中表現優異,并在支持DDDSU的基礎上,還實現了對DSUUU的支持,以及4T4R的基站通道規格。

          5G毫米波在同期進行的uRLLC試驗中同樣有著不俗的表現,借助毫米波幀結構的靈活性,時延方面的測試表現相比Sub-6GHz更具優勢。華為、愛立信在毫米波頻段,開展的R15/R16版本的測試中,基于毫米波120kHz子載波間隔、更短的幀周期等配置,疊加部分uRLLC增強技術,在滿足99.999%的可靠性水平下實現了1ms以內的空口單向時延。

          更優異的上行與下行峰值速率,可靈活的配置,在uRLLC場景下更低的時延表現,以及與Sub-6GHz中3.5GHz頻段實現的雙劍合璧,無疑使中國5G毫米波在表明“個性”的同時,也彰顯出了自身的強大實力,并且在終端芯片方面也已經準備就緒。

           

          已具備預商用條件

          除了上述提到的基站測試外,IMT-2020(5G)推進組同樣還進行了終端芯片方面的測試。目前市面上最主流的兩家廠家均完成了5G毫米波終端芯片的功能和外場吞吐量性能測試,并在功能、外場吞吐量性能方面均有著優異的表現。

          目前,芯片與系統廠商在主要功能上實現了基本一致,除三星外,均對于毫米波SA獨立組網、200MHz載波帶寬,實現支持下行4×200MHz/上行2×200MHz的載波聚合能力,以及對DDDSU/DSUUU靈活幀結構的支持。在外場吞吐量性能測試的表現也顯示,在2T2R通道、256QAM或64AM調制和相應帶寬與系統配置下,實測結果均接近預期峰值速率。

          另在射頻的測試中,測試結果也符合3GPP對于n258的指標要求,符合測試規范和實驗預期,甚至很多指標還優于要求。

          “經過三年的(5G毫米波)測試,基站、芯片、終端和組網性能等方面都已經具備了預商用的條件!毙旆圃2021試驗總結中表示。

          顯然,中國5G毫米波正在躍躍欲試,可以進一步釋放網絡潛能的鮮明“個性”,以及為多種應用領域所進行的鋪墊,都讓其未來值得期待。

          編 輯:值班記者
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