5G pristálo a vstúpilo do obdobia prepuknutia.Je čas nechať na pódium prísť milimetrovou vlnou

V roku 2021 sa pri výstavbe a rozvoji globálnej siete 5G dosiahli veľké úspechy.Podľa údajov zverejnených GSA v auguste viac ako 175 operátorov vo viac ako 70 krajinách a regiónoch spustilo komerčné služby 5G.Do 5G investuje 285 operátorov.Tempo výstavby 5G v Číne je v popredí sveta.Počet základňových staníc 5G v Číne prekročil jeden milión a dosiahol ohromujúcich 1159 000, čo predstavuje viac ako 70 % sveta.Inými slovami, na každé tri základňové stanice 5G na svete sa dve nachádzajú v Číne.

5G základňová stanica

Neustále zlepšovanie infraštruktúry siete 5G urýchlilo nástup 5G na spotrebiteľský internet a priemyselný internet.Najmä vo vertikálnom priemysle existuje v Číne viac ako 10 000 prípadov aplikácií 5G, ktoré pokrývajú mnohé oblasti, ako je priemyselná výroba, energetika a energetika, prístavy, bane, logistika a doprava.
Niet pochýb o tom, že 5G sa stalo ostrou zbraňou pre digitálnu transformáciu domácich podnikov a motorom kvalitného rozvoja digitálnej ekonomiky v celej spoločnosti.

Aj keď sú aplikácie 5G zrýchlené, zistíme, že existujúca technológia 5G začala v niektorých špeciálnych scenároch priemyselných aplikácií vykazovať stav „nekompetencie“.Pokiaľ ide o rýchlosť, kapacitu, oneskorenie a spoľahlivosť, nemôže splniť 100 % požiadaviek scenára.

prečo?Je 5G, ktoré ľudia veľmi očakávajú, stále ťažké byť veľkou zodpovednosťou?
Samozrejme, že nie.Hlavným dôvodom, prečo je 5G „neadekvátne“, je, že používame iba „polovičné 5G“.
Verím, že veľa ľudí vie, že hoci je štandard 5G jediný, existujú dve frekvenčné pásma.Jedno sa nazýva pásmo pod 6 GHz a frekvenčný rozsah je pod 6 GHz (presne pod 7,125 GHz).Druhé sa nazýva pásmo milimetrových vĺn a frekvenčný rozsah je nad 24 GHz.

Porovnanie rozsahu dvoch frekvenčných pásiem

V súčasnosti je v Číne komerčne dostupných iba 5G v pásme pod 6 GHz a neexistuje žiadne komerčné pásmo 5G s milimetrovými vlnami.Preto všetka energia 5G nebola úplne uvoľnená.

Technické výhody milimetrových vĺn

Hoci 5G v pásme pod 6 GHz a 5G v pásme milimetrových vĺn sú 5G, existujú veľké rozdiely vo výkonnostných charakteristikách.

Podľa poznatkov zo stredoškolských učebníc fyziky platí, že čím vyššia je frekvencia bezdrôtového elektromagnetického vlnenia, tým kratšia je vlnová dĺžka a tým horšia je difrakčná schopnosť.Navyše, čím vyššia je frekvencia, tým väčšia je strata prieniku.Preto je pokrytie pásma milimetrových vĺn 5G očividne slabšie ako prvé.To je hlavný dôvod, prečo v Číne po prvýkrát nie je komerčná milimetrová vlna a je to aj dôvod, prečo ľudia spochybňujú milimetrovú vlnu.

V skutočnosti hlboko zakorenená logika a pravda tohto problému nie sú úplne rovnaké ako predstavy každého.Inými slovami, v skutočnosti máme nejaké nesprávne predsudky o milimetrových vlnách.

Predovšetkým z hľadiska technológie musíme mať konsenzus, teda za predpokladu, že v doterajšej základnej teórii komunikácie sa nekoná žiadna prevratná zmena, ak chceme ďalej výrazne zlepšiť rýchlosť siete a šírku pásma, môžeme len problém v spektre.

Hľadanie bohatších zdrojov spektra z vyšších frekvenčných pásiem je nevyhnutnou voľbou pre vývoj technológie mobilnej komunikácie.To platí pre milimetrové vlny teraz a terahertz, ktoré sa môžu v budúcnosti použiť pre 6G.

Schematický diagram spektra milimetrových vĺn

V súčasnosti má pásmo pod 6 GHz maximálnu šírku pásma 100 MHz (v niektorých miestach v zahraničí dokonca 10 MHz alebo 20 MHz).Je príliš ťažké dosiahnuť rýchlosť 5 Gbps alebo dokonca 10 Gbps.

Pásmo 5G milimetrových vĺn dosahuje 200 MHz – 800 MHz, vďaka čomu je dosiahnutie vyššie uvedených cieľov oveľa jednoduchšie.

Nie je to tak dávno, v auguste 2021, Qualcomm spojil ruky so ZTE, aby po prvýkrát v Číne realizoval duálne pripojenie 5G SA (nr-dc).Na základe nosného kanála 200 MHz v pásme milimetrových vĺn 26 GHz a šírky pásma 100 MHz v pásme 3,5 GHz spoločnosť Qualcomm spolupracovala na dosiahnutí maximálnej rýchlosti sťahovania pre jedného používateľa viac ako 2,43 gbps.

Obe spoločnosti tiež používajú technológiu agregácie nosných na dosiahnutie špičkovej rýchlosti sťahovania pre jedného používateľa viac ako 5 Gbps na základe štyroch nosných kanálov 200 MHz v pásme milimetrových vĺn 26 GHz.

V júni tohto roku na výstave MWC v Barcelone Qualcomm dosiahol špičkovú rýchlosť až 10,5 Gb/s pomocou Xiaolong X65, 8-kanálovej agregácie založenej na pásme milimetrových vĺn n261 (šírka pásma jednej nosnej 100 MHz) a šírke pásma 100 MHz v n77.Ide o najrýchlejšiu mobilnú komunikáciu v tomto odvetví.

Šírka pásma jednej nosnej 100 MHz a 200 MHz môže dosiahnuť tento efekt.V budúcnosti, na základe jedného nosiča 400 MHz a 800 MHz, nepochybne dosiahne rýchlosť ďaleko presahujúcu 10 Gbps!

Okrem výrazného zvýšenia rýchlosti je ďalšou výhodou milimetrovej vlny nižšie oneskorenie.

Kvôli rozstupu subnosných môže byť oneskorenie 5G milimetrovej vlny jedna štvrtina oneskorenia sub-6 GHz.Podľa overenia testu,

oneskorenie vzduchového rozhrania 5G milimetrovej vlny môže byť 1 ms a spiatočné oneskorenie môže byť 4 ms, čo je vynikajúce.

Treťou výhodou milimetrovej vlny je jej malá veľkosť.

Vlnová dĺžka milimetrovej vlny je veľmi krátka, takže jej anténa je veľmi krátka.Týmto spôsobom môže byť objem zariadení s milimetrovými vlnami ďalej znížený a má vyšší stupeň integrácie.Ťažkosti výrobcov pri navrhovaní produktov sa znižujú, čo prispieva k podpore miniaturizácie základňových staníc a terminálov.