C114訊 8月2日消息（岳明）眼下，5G發展已經來到下半場。不少運營商發現，當前部署的頻譜與滿足用戶和市場未來對移動數據的預期需求之間存在著巨大的差距。
事實上，與此前的移動通信技術標準相比，5G技術在全球市場的推出要復雜得多。由于5G需要達到前所未有的性能水平，運營商們必須在錯綜復雜的無線電頻率中選擇和使用，以確保他們能夠提供盡可能好的網絡速度和覆蓋范圍。相較于2G、3G和4G技術，5G覆蓋了更大的頻譜范圍，從低頻段的600MHz到非常高的47GHz頻段。行業間對此已經達成了一致共識：成功的5G部署需要低、中和高頻段的搭配使用，這樣將使運營商能夠在覆蓋范圍和性能之間取得相對理想的平衡。
不難發現，全球許多國家中低頻段的連續頻譜資源已經變得越來越稀缺，也因此在頻譜拍賣中“屢現天價”。正如市場研究公司Omdia在近期一篇報告寫到的那樣，移動運營商需要一系列的頻譜來支持5G服務，隨著創新服務的開發和下一代網絡的發展，這無疑也包括毫米波頻譜。而一般來說，對毫米波頻譜的競爭并不像對中低頻段頻譜那樣激烈，這使得毫米波頻譜的價格相對較為適中。
毫米波頻譜以其獨特的物理特性帶來了挑戰和機遇。與其他5G頻段相比，毫米波頻譜提供了巨大的帶寬，超高容量、超快速度和超低延遲。GSMA智庫最新報告《愿景2030: 毫米波頻譜需求》指出，因為這些特性，毫米波非常適合為密集人口地區的中低頻段網絡部署提供補充，并通過5G固定無線接入（FWA）向家庭用戶提供類光纖的網絡連接。此外，毫米波頻譜還有助于在工廠或企業網絡中確保安全、可靠和低延遲的網絡環境。
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毫米波頻譜不是中低頻段的替代品
當然，必須承認的是，盡管毫米波帶來的超大帶寬、超低時延好處顯而易見，但是其覆蓋能力有限，部署成本較高，這些短板也不容忽視。不過，當我們來到5G發展的下半場，也即5G覆蓋范圍足夠廣、服務廣泛可用的情況下，對特定情況下的容量和速度需求會更明顯，而這正是我們利用毫米波的最佳場景。
來自Fact.MR的研究就表示，到2032年，毫米波技術市場的估值將從2022年的22億美元增至127億美元，在整個預測期內將以19.3%的年復合增長率快速增長。其中，高帶寬內容和應用使用量的增加，是推動毫米波技術采用增長的主要驅動因素。
我們認為，毫米波頻譜不應被視為中低頻段的替代品，而是可以為中低頻段提供補充，并共同確保5G部署取得成功。
隨著移動數據流量持續快速增長，以及為了服務新應用所產生的更高數據傳輸速率需求，都將推動毫米波頻譜在保證5G網絡容量方面發揮關鍵作用。由于這些頻段中的頻譜資源非常豐富，因此毫米波頻譜非常適合作為中低頻段頻譜的補充，從而為5G網絡提供更大的容量。GSMA在報告中指出，許多5G用例將依賴于毫米波的成功部署，包括eMBB，尤其是在人口密集的城市地區；城市和郊區及農村城鎮的FWA服務；以及工業4.0的5G企業網絡。
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毫米波對于確保成功部署5G至關重要
具體來看，毫米波頻段可以幫助在中低頻段頻譜提供的現有容量之上為消費者提供高容量eMBB應用。這在人口密集的城市環境和產生大量數據的特定場所（例如交通樞紐和體育館等）尤其重要。預計在未來幾年，5G服務的需求將繼續快速增長。在城市地區，尤其是人口最密集的地區，如果不使用毫米波頻譜，其網絡容量可能會接近飽和。分析稱，對毫米波頻譜的需求主要是由人口密度和預期的5G滲透率驅動的，大多數發達國家城市人口最密集的地區，將是毫米波頻譜在增加中低頻段頻譜網絡容量方面發揮最重要作用的地方。
同時，目前的5G FWA部署依賴于中頻段和毫米波頻段。從全球來看，5G FWA網絡正在服務不足、幾乎沒有固定寬帶替代解決方案的地區推出。此外，在FTTH覆蓋率較低的市場，如低收入和中等收入國家，FWA正被用作FTTH的替代方案，并且更加可靠，落地速度更快。研究顯示，根據FTTH覆蓋情況，5G FWA可以實現比光纖網絡更經濟、更快地部署，并為農村地區的家庭和企業帶來100Mb /s的連接。在農村城鎮使用5G FWA毫米波方案，相較于FTTH部署，預計將帶來大量的成本節省。5G FWA服務目前正在全球范圍內推出，截至2022年3月，已有72家運營商提供5G FWA服務，另有16家運營商已宣布推出計劃。
此外，毫米波有望在安全、可靠和超高速企業網絡的部署中發揮重要作用。由于該頻段提供的高容量和極低延遲，以及支持大流量上傳的能力，使用毫米波頻譜部署的5G網絡有望支持更多的工業用例。毫米波非常適合室內環境，因為其干擾風險低，且這些頻段中有大量的連續帶寬，可用于流量密集型用例。同時，它也非常適合用于并發流量高且上行要求特別重要的應用，例如機器人、計算機視覺、高清攝像頭、AR/VR應用以及AGV等。大部分的需求都來自于上傳，因為高清攝像頭和其他設備在上傳時比下載時需要更高的帶寬。因此，毫米波頻譜非常適合用于工業制造網絡。
應盡快分配足夠毫米資源滿足市場需求
縱觀全球，美、日、韓運營商在5G毫米波頻譜技術應用和發展方面走得較為靠前。目前美國幾家全國性大型運營商均已部署了毫米波網絡，用于支持FWA用例或是人口密集地區的熱點分流。而在近期，包括加拿大、英國等國的監管機構都正式發出了為移動技術分配毫米波頻譜的官方問詢。
目前的行業主張要求在初始毫米波頻段（例如26GHz/28GHz）中為每個運營商分配至少800MHz的頻譜。然而，GSMA認為，從長遠來看，這可能還不夠。成功有效的毫米波頻譜分配，對于確保5G在性能和社會經濟影響方面實現其真正潛力非常重要。頻譜容量限制應該通過盡早為IMT服務分配足夠的毫米波資源來解決。
《愿景2030: 毫米波頻譜需求》報告中對全球多個市場進行建模評估后估算，到2030年，每個市場平均需要總計5GHz的毫米波頻譜才能滿足不同5G用例的需求。假設到2030年各個國家分配了足夠多的中頻段頻譜，那么每個市場平均將需要4.5GHz的毫米波頻譜才能提供高質量的eMBB服務。同時，到2030年，5G FWA用例將需要350MHz至1.2GHz帶寬的毫米波頻譜，毫米波將補充sub-7GHz頻譜提供的容量和覆蓋范圍，從而使這些地區的家庭用戶享受到類似光纖的速度。此外，垂直領域企業網絡將需要大約150MHz的毫米波頻譜。
為了確保到2030年有足夠的網絡容量，GSMA建議各國監管機構需提供5GHz或更多的毫米波頻譜；同時，政府應該對所有5G頻段的頻譜釋放和分配采取全盤著眼的方法，確保運營商有一個明確的分配路線圖；另外，還需要考慮到5G達到峰值時的頻譜需求，在大多數國家這個時間點可能在2025-2030年期間。
面對未來愈發復雜的5G網絡需求情況，運營商若想要在覆蓋范圍和性能之間取得理想的平衡，就必須均衡使用高中低頻段頻譜，對其各取所長，針對不同場景采用最合適的技術，從而在確保網絡質量的同時實現成本降低。 
