W ciągu dwóch lat zbudowano zaledwie 91 stacji bazowych. Dlaczego fale milimetrowe 5G są tak trudne?

 Jeśli sieć 5G sub-6GHz porównamy do rozbudowy jednopasmowej autostrady w starym mieście, to sieć 5G wykorzystująca fale milimetrowe odpowiada budowie nowej autostrady o czterech do ośmiu pasach ruchu w nowym mieście.      

W porównaniu z częstotliwością sub-6 GHz fale milimetrowe nie tylko mają zalety dużej przepustowości, dużej pojemności i małego opóźnienia, ale także dlatego, że znajdują się w paśmie ultrawysokich częstotliwości, są dla branży mobilnej niczym nieuprawiana, dziewicza ziemia, nieskażona, czysta ziemia, z której można swobodnie korzystać, nie martwiąc się o zakłócenia bezprzewodowe.    

Millimeter wave was once considered the most valuable spectrum resource in the 5G era. But currently, while sub-6GHz 5G is developing rapidly around the world, the development of millimeter wave 5G is quite slow, and it has even fallen into a dilemma.
   
   

      1       ,Jeśli chodzi o dylemat rozwoju milimetrowej sieci 5G, Korea Południowa, jako globalny pionier 5G, powinna być najbardziej typowym przykładem. Korea Południowa przeprowadziła aukcję pasm częstotliwości 3.5 GHz i 28 GHz dla 5G już w 2018 roku. Po ich nabyciu, trzej najwięksi południowokoreańscy operatorzy przedstawili południowokoreańskim regulatorom 3-5-letni plan budowy stacji bazowych 5G. Obiecali między innymi zbudować 45,215 5 stacji bazowych 5G dla 28 GHz w ciągu 3 lat (do końca 2021 roku).

Chociaż budowa południowokoreańskiej sieci 5G 3.5 GHz jest w pełnym toku, budowa sieci 5G 28 GHz przebiega bardzo powoli. Do marca 2021 roku trzej najwięksi operatorzy w Korei Południowej zbudowali łącznie zaledwie 91 stacji bazowych 5G 28 GHz, co jest dalekie od pierwotnego planu.      

Południowokoreańskie organy regulacyjne wielokrotnie wzywały operatorów do przyspieszenia budowy sieci milimetrowej 5G, a nawet ostrzegały, że jeśli wyznaczone cele nie zostaną osiągnięte do końca 2021 roku, pasmo częstotliwości 28 GHz zostanie wycofane. Jednak odpowiedź koreańskich operatorów ograniczyła się do rozłożenia rąk i wyrażenia bezradności. Operatorzy stwierdzili, że model usług milimetrowych jest niejasny, technologia i sprzęt nie są dojrzałe, a zasięg wynosi zaledwie 10–15% zasięgu 3.5 GHz. Wymaga to rozmieszczenia bardzo gęstych stacji bazowych. Koszt inwestycji w sieć wzrósł wykładniczo w porównaniu z 3.5 GHz. Nie nadaje się ona do budowy sieci ogólnokrajowej i może być wykorzystywana jedynie w obszarach hotspotów i wdrożeniu prywatnej sieci 5G.

     

Koreańscy operatorzy stwierdzili również, że Korea Południowa nie musi konkurować ze Stanami Zjednoczonymi o pierwsze miejsce w budowie sieci 5G 28 GHz. Ponieważ wskaźnik penetracji szerokopasmowego internetu światłowodowego w Stanach Zjednoczonych jest niski, liczą na wykorzystanie stacjonarnej sieci bezprzewodowej 5G w paśmie milimetrowym do zastąpienia światłowodu do domu. Jednak wskaźnik penetracji szerokopasmowego internetu światłowodowego w Korei Południowej jest wysoki, a pasmo częstotliwości fal milimetrowych będzie wykorzystywane głównie do usług mobilnych i prywatnych sieci przedsiębiorstw. Jednak w przypadku usług mobilnych zorientowanych na klienta końcowego konieczne jest wdrożenie dużej liczby stacji bazowych, a koszty wdrożenia sieci są zbyt wysokie. W przypadku sieci prywatnych 2B w branżach wertykalnych obecny model biznesowy nie jest jeszcze dojrzały.      

Ponieważ koszty wdrożenia sieci 5G opartej na falach milimetrowych są zbyt wysokie, a operatorzy nie chcą inwestować, pozwólmy tym trzem operatorom wspólnie ją zbudować i udostępnić. W związku z powolnym postępem we wdrażaniu sieci 5G opartej na falach milimetrowych, koreański przemysł wysunął takie sugestie.    

But the problem comes again. On the one hand, if three operators jointly build and share the millimeter wave 5G public network, because the millimeter wave wireless coverage is too small, communication interruptions are prone to occur when the terminal moves from one operator's network area to another operator's area. On the other hand, for 5G private networks, it will be the focus of competition among operators in the 2B field in the future, and it will be difficult for operators to achieve co-construction and sharing cooperation.    

Korea Południowa nie jest wyjątkiem. Stany Zjednoczone skomercjalizowały technologię 5G wykorzystującą fale milimetrowe już w 2019 roku. Według najnowszych danych testowych firmy badawczej OpenSignal, wskaźnik dostępności sieci 5G wykorzystującej fale milimetrowe wynosi obecnie mniej niż 1%. Według statystyk, w styczniu 2021 roku tylko 8 operatorów na świecie świadczyło usługi 5G wykorzystujące fale milimetrowe. Dane te pokazują powolny postęp globalnego rozwoju technologii 5G wykorzystującej fale milimetrowe.    

2,Co się stało z falami milimetrowymi 5G? Dlaczego rozwój jest tak powolny? Poniżej przedstawiamy tabelę, aby to zilustrować.    
   
   

Możliwość pokrycia

Zaletami fal milimetrowych są duża szerokość pasma i wysoka pojemność. Jednak ze względu na wysoką częstotliwość, krótką długość fali, straty propagacji w wolnej przestrzeni, straty penetracji i straty dyfrakcyjne, zasięg pojedynczej komórki jest bardzo mały. Rzeczywiste pomiary pokazują, że nawet jeśli terminal znajduje się w środowisku z widocznością (LoS), zasięg komórki fal milimetrowych wynosi zaledwie około 100 metrów, co jest prawie takie samo jak zasięg Wi-Fi. W porównaniu z częstotliwością sub-6 GHz, im gorsza zdolność dyfrakcji fal milimetrowych, tym gorsza zdolność penetracji, co utrudnia przenikanie przeszkód, takich jak ściany, drzwi i meble. Dlatego w obszarach miejskich o gęstej zabudowie operatorzy muszą budować więcej stacji bazowych i zapewniać, że stacje bazowe i terminale znajdują się w linii wzroku, aby osiągnąć stabilną i szybką komunikację.

     

Even if 5G private networks are deployed in spots for 2B scenarios, on the one hand, more base stations need to be built in larger campuses, large factories, etc.; on the other hand, because there are various obstacles such as walls, doors, equipment, etc. in indoor places such as factories, office buildings, and hospitals, it is necessary to maintain a line-of-sight environment between terminals and base stations to maintain high-speed and stable communications. It is also necessary to deploy more base stations at multiple points, which will bring higher network deployment costs.

Rozwiązaniem jest zwiększenie zasięgu poprzez formowanie wiązki Massive MIMO+, ale wiązałoby się to ze wzrostem liczby anten, wzmacniaczy mocy, wzmacniaczy niskoszumowych i innych komponentów, a także wzrostem kosztów sprzętu. Ponadto zasięg fal milimetrowych można rozszerzyć, instalując repeatery i reflektory.    

Cena jednostkowa stacji bazowej    

Compared with sub 6GHz, millimeter wave not only requires the construction of more base stations, but the bigger problem is that the unit price of millimeter wave base stations is about 30% to 40% higher than that of sub 6GHz.    

Główne powody to:
1) Większość operatorów na całym świecie wdrożyła sieci 5G w paśmie sub-6 GHz, co ma przewagę skali. Jednak na świecie jest bardzo mało stacji bazowych działających w paśmie milimetrowym, a cena jednostkowa jest wyższa;
2) DU i RU stacji bazowej sub-6GHz są rozdzielone, a DU można wdrożyć centralnie, podczas gdy RU i DU stacji bazowej fal milimetrowych są zlokalizowane w tym samym miejscu, co powoduje wyższą cenę;
3) There are internal architectural differences between millimeter wave base stations and sub 6GHz base stations (for example, millimeter wave base stations have more antenna units).    

Ekologia terminalna    

Regarding the sub-6GHz terminal ecosystem, there are currently more and more types of smartphones, 5G CPEs, and 5G modules, and the terminal ecosystem is growing. However, the millimeter-wave terminal ecosystem is still in a very early stage, especially in the 2B field. At the same time, global terminal chip manufacturers are more optimistic about the sub-6GHz ecosystem and will not develop modems that use millimeter waves alone. This means that there will be no 5G private network that independently uses millimeter waves.    

construction and operating costs    

As mentioned before, if you use millimeter waves to build a 5G public network, you need to deploy dense base stations. The construction and operation costs will increase exponentially compared to sub 6GHz. What if you use millimeter waves to deploy a 5G private network? At present, one of the biggest obstacles to the development of 5G 2B private networks is that its cost is higher than that of Wi-Fi. The cost of deploying 5G private networks using millimeter wave is higher than that of sub-6GHz. Obviously, this further raises the threshold for enterprise 5G private network deployment.    

Ta treść pochodzi z Internetu/Internetowy najemnikTa strona internetowa umożliwia jedynie przedruk. Poglądy, stanowisko, technologia itp. zawarte w tym artykule nie mają nic wspólnego z tą stroną internetową. W przypadku jakichkolwiek naruszeń prosimy o kontakt w celu ich usunięcia!