兩年內只建成了91個基地台。為什麼5G毫米波技術如此難以推廣？

 如果將 6GHz 以下的 5G 網路比喻為在舊城區擴建一條單車道高速公路，那麼毫米波 5G 就相當於在新城區建造一條新的四車道到八車道高速公路。      

與 6GHz 以下頻段相比，毫米波不僅具有頻寬大、容量高、延遲低的優點，而且由於它處於超高頻段，對於移動通信行業來說，它就像一片未開墾的處女地，一片未受污染的純淨土地，可以自由使用而不用擔心無線乾擾。    

毫米波曾被認為是5G時代最有價值的頻譜資源。但目前，儘管6GHz以下頻段的5G在全球範圍內快速發展，毫米波5G的發展卻相當緩慢，甚至陷入了困境。
   
   

      1       ，關於毫米波5G的發展困境，作為全球5G先行者，韓國無疑是最典型的案例。韓國早在2018年就拍賣了3.5GHz和28GHz的5G頻段。取得頻段後，韓國三大業者向韓國監管機構提交了3-5年的5G基地台建設規劃。其中，他們承諾在三年內（截至2021年底）興建45,215個28GHz毫米波5G基地台。

然而，儘管韓國3.5GHz頻段的5G網路建設正在如火如荼地進行，但28GHz頻段的5G網路建設卻進展緩慢。截至2021年3月，韓國三大業者總共僅建成91座28GHz頻段的5G基地台，遠低於原廠計畫。      

韓國監管機構多次呼籲營運商加快毫米波5G建設，甚至警告稱，如果到2021年底仍無法達成既定目標，28GHz頻段將被撤回。然而，韓國業者的回應卻是束手無策。營運商表示，毫米波業務模式不明朗，技術和設備尚不成熟，覆蓋範圍僅3.5GHz頻段的10%-15%，需要部署密度極高的基站，網絡投資成本相比3.5GHz頻段呈指數級增長，不適合構建全國性網絡，只能用於熱點區域和5G專網部署。

     

韓國業者也表示，韓國無需與美國競爭28GHz 5G建設的先機。由於美國光纖寬頻普及率較低，他們希望利用5G毫米波固定無線網路取代光纖到府。然而，韓國光纖寬頻普及率較高，毫米波頻段將主要用於行動服務和企業專用網路。但面向消費者的行動服務需要部署大量基地台，網路部署成本過高。而面向垂直產業的2B級專用網絡，目前的商業模式尚不成熟。      

由於毫米波5G網路部署成本過高，營運商不願投資，因此建議由三大業者共同建置並共享資源。鑑於毫米波5G部署進展緩慢，韓國業界提出了這樣的建議。    

但問題依然存在。一方面，如果三家業者聯合建置共享毫米波5G公網，由於毫米波無線覆蓋範圍有限，終端從一個運營商的網路區域移動到另一個運營商的網路區域時，容易出現通訊中斷。另一方面，對於5G私網而言，未來將成為2B領域營運商競爭的焦點，營運商之間很難實現共建共享合作。    

韓國也不例外。美國早在2019年就實現了5G毫米波商用。根據市場研究公司OpenSignal的最新測試數據，其5G毫米波網路的可用率目前不足1%。根據統計，截至2021年1月，全球僅有8家業者提供5G毫米波服務。這些數據表明，全球5G毫米波發展進展緩慢。    

2、5G毫米波技術怎麼了？為什麼發展如此緩慢？下表將對此進行說明。    
   
   

覆蓋能力

毫米波的優點在於頻寬大、容量高。然而，由於其頻率高、波長短，且存在自由空間傳播損耗、穿透損耗和衍射損耗，單一小區的覆蓋範圍非常小。實際測量表明，即使終端處於視距（LoS）環境下，毫米波小區的覆蓋範圍也僅約100米，與Wi-Fi的覆蓋範圍幾乎相同。與6GHz以下頻段相比，毫米波的繞射能力越差，穿透能力也越弱，難以穿透牆壁、門窗、家具等障礙物。因此，在建築密集的城市地區，營運商需要建造更多的基地台，並確保基地台與終端之間保持視距，才能實現穩定高速的通訊。

     

即使在2B場景下部署5G專網，一方面，大型園區、大型工廠等場所需要建設更多基地台；另一方面，由於工廠、辦公大樓、醫院等室內場所存在牆壁、門、設備等各種障礙物，需要確保終端與基地台之間的視距通信，才能維持高速穩定的通訊。此外，還需要在多個地點部署更多基地台，這將導致更高的網路部署成本。

解決方案是透過大規模MIMO+波束成形技術來擴大覆蓋範圍，但這會增加天線單元、功率放大器、低雜訊放大器和其他組件的數量，設備成本也會增加。此外，還可以透過安裝中繼器和反射器來擴展毫米波覆蓋範圍。    

基地台單價    

與 6GHz 以下頻段相比，毫米波不僅需要建造更多的基地台，而且更大的問題是毫米波基地台的單價比 6GHz 以下頻段的基地台高出約 30% 至 40%。    

主要原因是：
1）全球大多數業者已透過6GHz以下頻段部署5G網絡，具有規模優勢。然而，全球毫米波基地台數量極少，且單價較高；
2）6GHz 以下基地台的 DU 和 RU 是分離的，DU 可以集中部署，而毫米波基地台的 RU 和 DU 是共址的，因此價格更貴；
3) 毫米波基地台和 6GHz 以下基地台的內部架構存在差異（例如，毫米波基地台有更多天線單元）。    

終末生態學    

關於6GHz以下頻段的終端生態系統，目前智慧型手機、5G CPE和5G模組的種類越來越多，終端生態系統正在不斷壯大。然而，毫米波終端生態系仍處於起步階段，尤其是在2B領域。同時，全球終端晶片廠商對6GHz以下頻段的生態系更為樂觀，不會單獨開發毫米波調變解調器。這表示不會出現獨立使用毫米波的5G專網。    

建設和營運成本    

如前所述，若採用毫米波建置5G公網，則需要部署密集的基地台，其建置和營運成本將比6GHz以下頻段呈指數級成長。那麼，若採用毫米波部署5G私網呢？目前，5G 2B私網發展面臨的最大障礙之一便是其成本高於Wi-Fi。而採用毫米波部署5G私網的成本又高於6GHz以下頻段，顯然，這進一步提高了企業5G私網部署的門檻。    

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