400万+工程师在用

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毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量

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目前不少芯片都被国外公司垄断,不过现在我们又在一个领域取得了突破。据科技日报消息,中国工程院院士刘韵洁表示,南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片,并完成了芯片封装和测试,每通道成本由1000元降至20元。

同时,他们封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列。芯片与天线阵列力争2022年规模商用于5G系统。

毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量

如今,越来越多的国家正支持 5G 毫米波部署。为了实现 “数千兆比特速率、大容量、广覆盖和低时延”的 5G 愿景,运营商普遍采取 “6GHz 以下 + 毫米波”5G 部署策略,充分利用低、中、高频段部署 5G。

中频段能够实现网络覆盖和容量的平衡,而毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量。毫米波与 6GHz 以下网络相互配合,能够充分利用潜在的海量频谱资源提供极大容量层,支持极高速率。

部分欧洲国家已开始部署毫米波,意大利和俄罗斯加速对毫米波的支持,其它欧盟国家也计划于今年晚些时候进行毫米波频谱拍卖。韩国、日本、澳大利亚以及东南亚部分国家的运营商计划于今年或明年开始 5G 毫米波部署。

按照之前三大运营商给出的公告来看,今年年底前,要在全国地级市开通5G网络覆盖,而第四季度,运营商也见刚开始实验SA独立网络,目前我国的5G网络规模已经要要领先,按照工信部数据,目前已经拥有3600万5G用户。

资料显示,5G频段目前分成两个部分,一个是sub-6GHz,一个是毫米波。不同于早已被业界熟知的Sub-6GHz频段,毫米波长期都是移动通信领域未经开垦的蛮荒之地,但随着挖掘的深入,毫米波拥有的“宝藏”并不少。

一是频谱资源丰富,载波带宽可达400MHz/800MHz,无线传输速率可达10Gbps以上;二是毫米波波束窄,方向性好,有极高的空间分辨能力;三是毫米波元器件的尺寸小,相对于Sub-6GHz设备,更易小型化;四是子载波间隔较大,单SLOT周期(120KHz)是低频Sub-6GHz(30KHz)的1/4,空口时延降低。

相较毫米波的优势,限制其应用的难点或许更加突出。

其一,传播受限,毫米波的频率较高,自由空间损耗大,且极易因受物体阻挡,影响接受端信号质量;其二,赋形技术,现有毫米波系统采用混合波束赋形的方式,但频率效率和性能较低。其三,波束管理,在快速移动以及被遮挡时的波束管理算法需要优化;其四,mMIMO技术,受限于成本和生产工艺,现有毫米波基站只能做到4T4R设备,无法容纳更多用户;

其五,芯片和终端,芯片和终端的进度落后于设备。

由于毫米波频率高,传输损耗大,因此天线和射频前端集成化,典型设计上,将毫米波天线与毫米波芯片封装在一起,业内称之为AiP(antenna-in-package)。

一直以来,毫米波芯片是高容量5G移动通讯核心,长期被国外垄断,是我国短板中的短板。此次,我国5G毫米波芯片研发成功将彻底打破 “缺芯少魂”,助力5G毫米波商用。
       责任编辑:pj

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