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iPhone 12 支持的5G毫米波,从“深闺”走到台前,产业链抢占行业新风口

览潮网 10月20日讯(记者  吴晓芳)早在20世纪80年代就在雷达领域广泛应用的毫米波,经过几十年的发展,其在技术上已有多项重大突破,尤其是毫米波雷达进入各种应用的新阶段。然而,毫米波却处于“养在深闺人未识”的状态,直到5G网络建设大潮涌来,5G毫米波才被推到台前,吸引全球120家运营商蜂拥而至。

产业链企业也已针对毫米波开展了广泛的产品和技术研究。据传,当下正热门的 iPhone 12 美版支持5G毫米波技术,vivo、oppo等国内外其他手机厂商也已完成毫米波手机外场测试。

根据近期发布的《5G毫米波技术白皮书》,5G毫米波能够充分释放5G的全部潜能,成为5G下一阶段重点部署的核心技术之一,并成为“新基建”的重要组成部分。未来随着该技术被广泛应用,相关产业也将被激活,5G毫米波有望在5G领域大放异彩,甚至为全球GDP增长贡献不可或缺的力量。

5G毫米波助力释放5G全部潜能

今年是5G建设大年,毫米波也终于走出“深闺”,进入行业“大咖”们的视野,成为5G时代的“香馍馍”。

在近期举行的5G毫米波产业高峰论坛上,GSMA(全球移动通信系统协会)正式发布了《5G毫米波技术白皮书》。白皮书指出,5G毫米波使用更高的频率,实现更快的速率,具备更大的系统容量和更强的业务能力,能够帮助5G真正实现最初的承诺,有望充分释放5G的全部潜能,是达成最初的全部愿景的关键使能技术。

众所周知,5G网络具有大带宽、高速率、低时延等特点,为了这些特点能全部实现,最简单高效的方法就是扩展频谱带宽。然而,5G时代6GHz以下的频谱资源非常紧张,很难找到适合5G连续大带宽的频谱。而毫米波具有频率资源丰富/带宽极大、易与波束赋形技术结合、可实现极低时延、可支持密集化部署、可进行高精度定位、集成度高等六大技术优势,成为业界关注的焦点。

其中,拥有高频频谱极大的带宽资源,是5G毫米波的核心优势,其可能会有几百兆甚至超过一个GHz的带宽可用,比当前3G、4G使用的带宽多25倍。

在超低延时方面,4G理论时延是二十毫秒,但是毫米波可以做到亚秒级的时延。

此外,毫米波还具有另外两大特点:一是天线小,设备轻量化,部署方便;二是采用点对点通信机理,定位精度较sub6G更高。

5G毫米波的这些优势将对未来5G网络的体验以及商用起到至关重要的作用。

社会价值和商业价值凸显

从全球范围来看,5G毫米波具有十分显著的社会和商业价值。

根据《白皮书》,5G 毫米波具有三大应用场景,包括室内外交通枢纽、场馆等热点;行业应用(特别是工业互联网)以及家庭和写字楼的无线宽带接入(FWA)。由于毫米波丰富的频谱资源,其在信息、生活、国防、航天等领域具有很高的学术和工程研究价值。

东南大学信息科学与工程学院教授陈继新表示,毫米波多通道芯片是5G、B5G/6G移动通信的核心器件,随着移动通信的进化,毫米波芯片也将不断演进。

与此同时,毫米波的技术优势使其能够打通价值变现的闭环通路,转变为商业优势。

毫米波未来潜在的应用场景,除了对速率要求极高的XR社交和游戏、AR、VR、高清直播等2C应用之外,还可以在2B行业应用中,发挥毫米波超大上行、超大下行数据传输、超短时延的技术优势,拓展毫米波在垂直行业的应用,特别是在工业互联网,如智能工厂、园区、码头、交通等领域。此外,毫米波的超大带宽属性,也可以应用于实时的媒体转播、快速布放的监控业务等。

“天下武功唯快不破”,毫米波符合了快、宽、短这三个属性,无论是to B、to C还是其他领域,其都将大有作为。

《白皮书》预计,5G毫米波在2035年前对全球GDP做出5650亿美元的贡献,占5G总贡献的25%。

5G毫米波也将为中国经济社会发展将作出重要贡献。预计到2034年,在中国使用毫米波频段所带来的经济受益将产生约1040亿美元的效应。这大约占亚太地区毫米波频段预估贡献值(预计将达2120亿美元)的一半。亚太地区其他有可能的先行国家包括澳大利亚、印度、日本和韩国,这些国家加上中国将大约占该地区5G毫米波产生总GDP贡献的90%。

产业链争相布局

技术优势明显,标准化工作推进顺利,毫米波引发了各国政府和运营商的高度关注。

根据GSA的数字,截至今年6月,仅在 24.25-29.5GHz频谱范围内,全球已有42个国家/地区的123个运营商投资毫米波,其中21家运营商正在计划部署5G毫米波网络。

毫米波在全球的受欢迎程度由此可见一斑。

其中,美国的几大主流通信运营商包括AT&T、T-Mobile和 Verizon 都已经提供了5G 毫米波的商用服务,而包括日本NTT DOCOMO、日本 KDDI、韩国 SKT 在内的多个运营商也已经开始了5G毫米波系统商业部署。

近日一直登顶“热搜榜”的iPhone 12系列的四款新机中,据传有两款支持Sub-6GHz和毫米波频段。韩国手机巨头三星也加速5G毫米波部署。另外,还有媒体报道称国产手机厂商vivo携手中兴通讯目前已完成5G毫米波手机外场测试。

当然,每一项技术都不是十全十美的。功能强大的5G毫米波也存在短板:一是覆盖范围有限且成本高昂;二是仅支持视距传输,手、身体、墙体甚至是植被、雨滴都会严重影响信号的传播;三是仅可用于固定用例;四是终端外形较大。

此外,由于毫米波的带宽更大,从本质上来讲,毫米波的能耗也更高,这就为外形尺寸较小的终端带来严峻的散热挑战。

要想实现把毫米波装进终端,上述这一系列问题需要产业链相关各方在新的材料、新的工艺、新的实现方式等方面克服技术攻关。

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