רק 91 תחנות בסיס נבנו בשנתיים. מדוע גל מילימטר 5G כל כך קשה?

 אם משווים את רשת ה-5G בתדר נמוך מ-6GHz להרחבת כביש מהיר חד-נתיבי בעיר עתיקה, אז רשת 5G בגלי מילימטר שקולה לבניית כביש מהיר חדש בן ארבעה עד שמונה נתיבים בעיר חדשה.      

בהשוואה לגל תת-6GHz, לגלי מילימטר יש לא רק יתרונות של רוחב פס גדול, קיבולת גבוהה והשהיה נמוכה, אלא גם מכיוון שהם נמצאים בתחום התדרים הגבוהים במיוחד, הם כמו אדמה בתולית לא מעובדת עבור תעשיית המובייל, אדמה טהורה ולא מזוהמת שניתן להשתמש בה בחופשיות מבלי לדאוג להפרעות אלחוטיות.    

גל מילימטר נחשב בעבר למשאב הספקטרום היקר ביותר בעידן ה-5G. אך כיום, בעוד שתדר 5G מתחת ל-6GHz מתפתח במהירות ברחבי העולם, פיתוחו של 5G בגלי מילימטר הוא איטי למדי, והוא אף נקלע לדילמה.
   
   

      1       ,בנוגע לדילמת הפיתוח של 5G בגלי מילימטר, דרום קוריאה, כחלוצה עולמית בתחום ה-5G, צריכה להיות הדוגמה האופיינית ביותר. דרום קוריאה מכרה את פסי התדרים 5G של 3.5GHz ו-28GHz במכירה פומבית כבר בשנת 2018. לאחר רכישת פסי התדרים 5G, שלושת המפעילים הגדולים של דרום קוריאה הגישו לרגולטורים בדרום קוריאה תוכנית לבניית תחנות בסיס 5G בת 3-5 שנים. ביניהם, הם הבטיחו לבנות 45,215 תחנות בסיס 5G בגלי מילימטר של 28GHz תוך 3 שנים (עד סוף 2021).

עם זאת, למרות שבניית רשת 5G 3.5GHz של דרום קוריאה נמצאת בעיצומה, בניית רשת 5G 28GHz איטית מאוד. נכון למרץ 2021, שלושת המפעילים הגדולים של דרום קוריאה בנו רק 91 תחנות בסיס 5G 28GHz בסך הכל, נתון רחוק מהתוכנית המקורית.      

רגולטורים דרום קוריאנים קראו שוב ושוב למפעילים להאיץ את בניית רשת 5G בגלי מילימטר, ואף הזהירו שאם לא ניתן יהיה להשיג את היעדים שנקבעו עד סוף 2021, פס התדרים של 28GHz יוסר. עם זאת, תגובתם של המפעילים הקוריאנים הייתה פשוט לפרוש ידיים ולהביע את חוסר האונים שלהם. המפעילים אמרו כי מודל השירות של גלי מילימטר אינו ברור, הטכנולוגיה והציוד אינם בשלים, וקיבולת הכיסוי היא רק 10%-15% מרשת 3.5GHz. זה דורש פריסה של תחנות בסיס צפופות מאוד. עלות ההשקעה ברשת גדלה באופן אקספוננציאלי בהשוואה לרשת 3.5GHz. היא אינה מתאימה לבניית רשת ארצית וניתן להשתמש בה רק עבור אזורי נקודה חמה ופריסת רשת 5G פרטית.

     

מפעילי רשת קוריאנים אמרו גם כי אין צורך שדרום קוריאה תתמודד עם ארצות הברית על המקום הראשון בבניית רשת 5G בתדר 28GHz. מכיוון ששיעור חדירת סיבים אופטיים בארצות הברית נמוך, הם מקווים להשתמש ברשת אלחוטית קבועה בגלי מילימטר 5G כדי להחליף את סיבים אופטיים לבית. עם זאת, שיעור חדירת סיבים אופטיים בדרום קוריאה גבוה, ופס התדרים בגלי המילימטר ישמש בעיקר לשירותי סלולר ולרשתות פרטיות ארגוניות. עם זאת, עבור שירותים סלולריים מוכווני צרכן, יש צורך לפרוס מספר רב של תחנות בסיס, ועלויות פריסת הרשת גבוהות מדי. עבור רשתות פרטיות דו-צדדיות בתעשיות אנכיות, מודל העסקים הנוכחי עדיין לא בשל.      

מאחר שעלות הפריסה של רשת 5G בגלי מילימטר גבוהה מדי והמפעילים אינם מוכנים להשקיע, יש לאפשר לשלושת המפעילים לבנות אותה במשותף ולחלוק אותה. לאור ההתקדמות האיטית של פריסת 5G בגלי מילימטר, התעשייה הקוריאנית הציגה הצעות כאלה.    

אבל הבעיה חוזרת שוב. מצד אחד, אם שלושה מפעילים בונים ומשתפים במשותף את רשת ה-5G הציבורית בגלי מילימטר, מכיוון שכיסוי האלחוט בגלי מילימטר קטן מדי, הפרעות תקשורת נוטות להתרחש כאשר הטרמינל עובר מאזור רשת של מפעיל אחד לאזור של מפעיל אחר. מצד שני, עבור רשתות 5G פרטיות, הן יהיו מוקד התחרות בין מפעילים בתחום 2B בעתיד, ויהיה קשה למפעילים להשיג בנייה משותפת ושיתוף פעולה.    

דרום קוריאה אינה יוצאת דופן. ארצות הברית מסחרה את גלי המילימטר של 5G כבר בשנת 2019. על פי נתוני הבדיקה האחרונים של חברת מחקרי השוק OpenSignal, שיעור הזמינות של רשת גלי המילימטר של 5G שלה עומד כיום על פחות מ-1%. על פי נתונים סטטיסטיים, נכון לינואר 2021, רק 8 מפעילים בעולם סיפקו שירותי גלי מילימטר של 5G. נתונים אלה מראים את ההתקדמות האיטית של פיתוח גלי המילימטר של 5G העולמי.    

2,מה קרה לגלי מילימטר של 5G? מדוע הפיתוח כל כך איטי? להלן נשתמש בטבלה להמחשה.    
   
   

יכולת כיסוי

יתרונותיו של גל מילימטר הם רוחב פס גדול וקיבולת גבוהה. עם זאת, בשל התדר הגבוה, אורך הגל הקצר, אובדן התפשטות המרחב הפנוי, אובדן החדירה ואובדן הדיפרקציה, הכיסוי של תא בודד קטן מאוד. מדידות בפועל מראות שגם אם הטרמינל נמצא בסביבת קו ראייה (LoS), הכיסוי של תא גל מילימטר הוא רק כ-100 מטרים, כמעט זהה לכיסוי של Wi-Fi. בהשוואה לרשתות מתחת ל-6GHz, ככל שיכולת הדיפרקציה של גל מילימטר גרועה יותר, כך יכולת החדירה גרועה יותר, מה שמקשה על חדירת מכשולים כמו קירות, דלתות ורהיטי חדרים. לכן, באזורים עירוניים עם בניינים צפופים, מפעילים צריכים לבנות יותר תחנות בסיס ולהבטיח שתחנות הבסיס והמסופים נמצאים בקו ראייה כדי להשיג תקשורת יציבה ומהירה.

     

אפילו אם רשתות 5G פרטיות ייפרסו בנקודות מסוימות עבור תרחישי 2B, מצד אחד, יש צורך לבנות יותר תחנות בסיס בקמפוסים גדולים יותר, במפעלים גדולים וכו'; מצד שני, מכיוון שישנם מכשולים שונים כגון קירות, דלתות, ציוד וכו' במקומות מקורים כמו מפעלים, בנייני משרדים ובתי חולים, יש צורך לשמור על סביבת קו ראייה בין טרמינלים לתחנות בסיס כדי לשמור על תקשורת מהירה ויציבה. כמו כן, יש צורך לפרוס יותר תחנות בסיס בנקודות מרובות, מה שיביא לעלויות פריסת רשת גבוהות יותר.

הפתרון הוא להגדיל את הכיסוי באמצעות עיצוב אלומה מסוג Massive MIMO+, אך פעולה זו תגדיל את מספר יחידות האנטנה, מגברי ההספק, הגברה בעלת רעש נמוך ורכיבים נוספים, וגם עלות הציוד תגדל. בנוסף, ניתן להרחיב את כיסוי גלי המילימטר גם על ידי התקנת מחזירי אות ומחזירי אור.    

מחיר יחידת תחנת בסיס    

בהשוואה לתחנות בסיס בתדר של פחות מ-6 גיגה-הרץ, גל מילימטר לא רק דורש בניית תחנות בסיס רבות יותר, אלא שהבעיה הגדולה יותר היא שמחיר היחידה של תחנות בסיס בתדר של פחות מ-6 גיגה-הרץ גבוה בכ-30% עד 40% מזה של תחנות בסיס בתדר של פחות מ-6 גיגה-הרץ.    

הסיבות העיקריות הן:
1) רוב המפעילים ברחבי העולם פרסו רשתות 5G בתדר תת-6GHz, ויש להן יתרון של קנה מידה. עם זאת, יש מעט מאוד תחנות בסיס של גל מילימטר בעולם ומחיר היחידה גבוה יותר;
2) ה-DU וה-RU של תחנת הבסיס בתדר תת-6GHz מופרדים, וניתן לפרוס את ה-DU באופן מרכזי, בעוד שה-RU וה-DU של תחנת הבסיס של גל מילימטר ממוקמים יחד, כך שהמחיר יקר יותר;
3) ישנם הבדלים ארכיטקטוניים פנימיים בין תחנות בסיס של גל מילימטר לתחנות בסיס מתחת ל-6GHz (לדוגמה, לתחנות בסיס של גל מילימטר יש יותר יחידות אנטנה).    

אקולוגיה טרמינלית    

בנוגע למערכת האקולוגית של טרמינלים בתת-6GHz, כיום ישנם יותר ויותר סוגים של סמארטפונים, מכשירי CPE 5G ומודולים 5G, ומערכת האקולוגית של טרמינלים גדלה. עם זאת, מערכת האקולוגית של טרמינלים בגלי מילימטר עדיין נמצאת בשלב מוקדם מאוד, במיוחד בתחום 2B. במקביל, יצרני שבבי טרמינלים גלובליים אופטימיים יותר לגבי מערכת האקולוגית של תת-6GHz ולא יפתחו מודמים המשתמשים בגלי מילימטר בלבד. משמעות הדבר היא שלא תהיה רשת 5G פרטית שתשתמש באופן עצמאי בגלי מילימטר.    

עלויות בנייה ותפעול    

כפי שצוין קודם לכן, אם משתמשים בגלי מילימטר כדי לבנות רשת ציבורית 5G, צריך לפרוס תחנות בסיס צפופות. עלויות הבנייה והתפעול יעלו באופן אקספוננציאלי בהשוואה לרשת מתחת ל-6GHz. מה אם משתמשים בגלי מילימטר כדי לפרוס רשת פרטית 5G? נכון לעכשיו, אחד המכשולים הגדולים ביותר לפיתוח רשתות פרטיות 5G 2B הוא שעלותן גבוהה יותר מזו של Wi-Fi. עלות פריסת רשתות פרטיות 5G המשתמשות בגלי מילימטר גבוהה יותר מזו של רשתות מתחת ל-6GHz. ברור שזה מעלה עוד יותר את הסף לפריסת רשתות פרטיות 5G ארגוניות.    

תוכן זה מגיע מהאינטרנט/שכיר חרב אינטרנטאתר זה מספק רק הדפסה חוזרת. הדעות, העמדות, הטכנולוגיה וכו' של מאמר זה אינם קשורים לאתר זה. אם ישנה הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה!