In twee jaar tijd werden slechts 91 basisstations gebouwd. Waarom is 5G millimetergolf zo moeilijk?

 Als je het 5G-netwerk op frequenties onder de 6 GHz vergelijkt met het verbreden van een eenbaansweg in een oude stad, dan is 5G op millimetergolven vergelijkbaar met de aanleg van een nieuwe snelweg met vier tot acht rijstroken in een nieuwe stad.      

Vergeleken met frequenties onder de 6 GHz heeft millimetergolf niet alleen de voordelen van een grote bandbreedte, hoge capaciteit en lage latentie, maar omdat het zich in de ultrahoge frequentieband bevindt, is het als een onontgonnen, maagdelijk gebied voor de mobiele industrie, een onvervuilde, pure grond die vrij gebruikt kan worden zonder zich zorgen te hoeven maken over draadloze interferentie.    

Millimetergolven werden ooit beschouwd als de meest waardevolle spectrumbron in het 5G-tijdperk. Maar terwijl 5G onder de 6 GHz wereldwijd snel wordt ontwikkeld, verloopt de ontwikkeling van millimetergolf-5G vrij traag en bevindt deze zich zelfs in een lastig dilemma.
   
   

      1       ,Wat betreft het ontwikkelingsdilemma van millimetergolf 5G, is Zuid-Korea, als wereldwijde 5G-pionier, het meest typerende voorbeeld. Zuid-Korea veilde al in 2018 de 3.5 GHz en 28 GHz 5G-frequentiebanden. Na de verwerving van de 5G-frequentiebanden dienden de drie grootste Zuid-Koreaanse operators een bouwplan voor 5G-basisstations in bij de Zuid-Koreaanse toezichthouders voor de komende 3 tot 5 jaar. Ze beloofden gezamenlijk om binnen 3 jaar (eind 2021) 45,215 28 GHz millimetergolf 5G-basisstations te bouwen.

Hoewel de aanleg van het 3.5 GHz 5G-netwerk in Zuid-Korea in volle gang is, verloopt de aanleg van het 28 GHz 5G-netwerk zeer traag. In maart 2021 hadden de drie grootste Zuid-Koreaanse operators in totaal slechts 91 28 GHz 5G-basisstations gebouwd, wat ver achterblijft bij het oorspronkelijke plan.      

De Zuid-Koreaanse toezichthouders hebben operators herhaaldelijk opgeroepen de aanleg van millimetergolf-5G te versnellen en zelfs gewaarschuwd dat de 28 GHz-frequentieband zal worden ingetrokken als de gestelde doelen niet vóór eind 2021 worden bereikt. De Koreaanse operators reageerden echter door hun machteloosheid te tonen. Ze gaven aan dat het millimetergolf-servicemodel onduidelijk is, dat de technologie en apparatuur nog niet volwassen zijn en dat de dekkingscapaciteit slechts 10-15% van die van 3.5 GHz bedraagt. Bovendien vereist het de inzet van zeer dichte basisstations. De investeringskosten voor het netwerk zijn exponentieel gestegen ten opzichte van 3.5 GHz. Het is niet geschikt voor de aanleg van een landelijk netwerk en kan alleen worden gebruikt in hotspotgebieden en voor de uitrol van 5G-privénetwerken.

     

Koreaanse operators gaven ook aan dat Zuid-Korea niet hoeft te concurreren met de Verenigde Staten voor de eerste plaats in de uitrol van 28GHz 5G. Omdat de penetratiegraad van glasvezelbreedband in de Verenigde Staten laag is, hopen ze 5G millimetergolf vaste draadloze verbindingen te gebruiken ter vervanging van glasvezelverbindingen naar woningen. De penetratiegraad van glasvezelbreedband in Zuid-Korea is echter hoog, waardoor de millimetergolffrequentieband voornamelijk zal worden gebruikt voor mobiele diensten en particuliere bedrijfsnetwerken. Voor consumentgerichte mobiele diensten is echter een groot aantal basisstations nodig en zijn de netwerkuitrolkosten te hoog. Voor 2B particuliere netwerken in verticale sectoren is het huidige businessmodel nog niet vol成熟.      

Omdat de uitrolkosten van een millimetergolf 5G-netwerk te hoog zijn en operators niet bereid zijn te investeren, zou het een idee zijn om de drie operators gezamenlijk te laten bouwen en de kosten te delen. Gezien de trage voortgang van de uitrol van millimetergolf 5G, heeft de Koreaanse industrie dit voorstel gedaan.    

Maar het probleem doet zich opnieuw voor. Enerzijds, als drie operators gezamenlijk een 5G-netwerk op millimetergolven bouwen en delen, is de kans op communicatiestoringen groot wanneer een terminal zich verplaatst van het netwerkgebied van de ene operator naar dat van een andere operator, omdat het draadloze bereik van millimetergolven te klein is. Anderzijds zal de ontwikkeling van private 5G-netwerken in de toekomst een belangrijk concurrentiegebied worden voor operators in de 2B-markt, waardoor het voor operators lastig zal zijn om samenwerking op het gebied van gezamenlijke aanleg en delen te realiseren.    

Zuid-Korea vormt geen uitzondering. De Verenigde Staten brachten 5G-millimetergolven al in 2019 op de markt. Volgens de meest recente testgegevens van marktonderzoeksbureau OpenSignal is de beschikbaarheid van het 5G-millimetergolfnetwerk in de VS momenteel minder dan 1%. Statistieken tonen aan dat in januari 2021 slechts 8 operators wereldwijd 5G-millimetergolfdiensten aanboden. Deze gegevens illustreren de trage voortgang van de wereldwijde ontwikkeling van 5G-millimetergolven.    

2,Wat is er gebeurd met 5G millimetergolven? Waarom verloopt de ontwikkeling zo traag? Onderstaande tabel illustreert dit.    
   
   

Dekkingsvermogen

De voordelen van millimetergolven zijn de grote bandbreedte en hoge capaciteit. Door de hoge frequentie, korte golflengte, voortplantingsverlies in vrije ruimte, penetratieverlies en diffractieverlies is het bereik van een enkele cel echter zeer klein. Uit metingen blijkt dat zelfs in een omgeving met direct zicht (Line-of-Sight, LoS) het bereik van een millimetergolfcel slechts ongeveer 100 meter bedraagt, wat bijna gelijk is aan het bereik van Wi-Fi. In vergelijking met sub-6GHz geldt dat hoe slechter het diffractievermogen van millimetergolven, hoe slechter het penetratievermogen, waardoor het moeilijk is om obstakels zoals muren, deuren en meubels te penetreren. Daarom moeten operators in dichtbebouwde stedelijke gebieden meer basisstations bouwen en ervoor zorgen dat de basisstations en terminals elkaar direct kunnen zien om stabiele en snelle communicatie te realiseren.

     

Zelfs als 5G-privénetwerken op specifieke locaties worden uitgerold voor 2B-scenario's, is er enerzijds meer basisstationbouw nodig op grotere campussen, in grote fabrieken, enzovoort. Anderzijds is het, vanwege de diverse obstakels zoals muren, deuren en apparatuur in binnenruimtes zoals fabrieken, kantoorgebouwen en ziekenhuizen, noodzakelijk om een ​​directe zichtlijn tussen terminals en basisstations te behouden voor snelle en stabiele communicatie. Bovendien is het nodig om op meerdere locaties basisstations te plaatsen, wat de kosten voor de netwerkuitrol zal verhogen.

De oplossing is om het bereik te vergroten door middel van Massive MIMO+ beamforming, maar dit zal het aantal antenne-eenheden, eindversterkers, ruisarme versterking en andere componenten verhogen, waardoor ook de kosten van de apparatuur zullen stijgen. Daarnaast kan het millimetergolfbereik ook worden uitgebreid door repeaters en reflectoren te installeren.    

Eenheidsprijs basisstation    

Vergeleken met sub-6GHz vereist millimetergolven niet alleen de bouw van meer basisstations, maar het grootste probleem is dat de prijs per basisstation voor millimetergolven ongeveer 30% tot 40% hoger ligt dan die voor sub-6GHz.    

De belangrijkste redenen zijn:
1) De meeste operators wereldwijd hebben 5G-netwerken uitgerold via sub-6GHz, wat het voordeel van schaalvoordelen biedt. Er zijn echter zeer weinig millimetergolfbasisstations in de wereld en de prijs per station is hoger;
2) De DU en RU van het sub-6GHz basisstation zijn gescheiden en de DU kan centraal worden geplaatst, terwijl de RU en DU van het millimetergolf basisstation zich op dezelfde locatie bevinden, waardoor de prijs hoger ligt;
3) Er zijn interne architectonische verschillen tussen millimetergolfbasisstations en sub-6GHz-basisstations (millimetergolfbasisstations hebben bijvoorbeeld meer antenne-eenheden).    

Terminale ecologie    

Wat betreft het ecosysteem van terminals onder de 6 GHz, zijn er momenteel steeds meer soorten smartphones, 5G CPE's en 5G-modules beschikbaar, en het ecosysteem van terminals groeit. Het ecosysteem van millimetergolfterminals bevindt zich echter nog in een zeer vroeg stadium, met name in het 2B-segment. Tegelijkertijd zijn wereldwijde fabrikanten van terminalchips optimistischer over het ecosysteem onder de 6 GHz en zullen ze geen modems ontwikkelen die uitsluitend millimetergolven gebruiken. Dit betekent dat er geen 5G-privénetwerk zal komen dat volledig onafhankelijk gebruikmaakt van millimetergolven.    

bouw- en exploitatiekosten    

Zoals eerder vermeld, vereist het gebruik van millimetergolven voor de aanleg van een openbaar 5G-netwerk een hoge dichtheid aan basisstations. De bouw- en exploitatiekosten zullen exponentieel stijgen in vergelijking met sub-6GHz. Maar wat als je millimetergolven gebruikt voor de aanleg van een privé 5G-netwerk? Momenteel is een van de grootste obstakels voor de ontwikkeling van privé 5G 2B-netwerken de hogere kosten in vergelijking met Wi-Fi. De kosten voor de aanleg van privé 5G-netwerken met millimetergolven liggen hoger dan die van sub-6GHz. Dit verhoogt uiteraard de drempel voor de uitrol van privé 5G-netwerken voor bedrijven.    

Deze inhoud is afkomstig van internet./Internet huurlingDeze website biedt uitsluitend herdrukmogelijkheden. De standpunten, meningen, technologie, enz. in dit artikel hebben niets met deze website te maken. Mocht er sprake zijn van inbreuk, neem dan contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen!