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            刘韵洁博士发布5G毫米波芯片研发进展,这项技术未来远景如何?

            通告时间:2020-06-17 浏览次数:43 先后

            近期,据《科技日报》法定微博披露,中华工程院院士刘韵洁向业界宣布了一枝好消息——济南网络通信与安全紫金山实验室研制团队已成功研制CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片,并形成了芯片封装和高考,每通道成本可由1000元降至20元;同时,她封装集成了1024通道天线单元的短波大范围有源天线阵列。芯片与天线阵列有望2022年规模商用于5G系统。

            专业专家向《中华电子报》记者表示,鉴于没有透露更多细节,该款芯片是如何实现资金降低90%上述的,还不太好分析。但该款芯片将毫米波天线与毫米波芯片封装在总共,运用了AiP封装技术,在某种意义上有利于促进本国的5G毫米波商用进程,对国内其他5G毫米波商用技术之研制奠定了定点基础。另外,5G毫米波拥有大量潜在、未被充分运用的频谱资源,名将是5G一代Sub-6GHz的精粹补充,境内运营商可将5G毫米波传输技术与sub-6GHz美好结合。

            付出毫米波有什么必要性?副2G到4G,移动通信的频段基本在2.7GHz以下,但当低频段的频谱资源被耗尽时,就只能在高频段获取频谱资源。伊拉克选择毫米波主要也是因为她在低频段的水源十分紧张,只能在高频段中“做文章”。

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            5G频段目前人均两部分,一度是sub-6GHz,另一番就是毫米波。不同于早已把业界熟知的Sub-6GHz频段,位于高频段的短波拥有大量未被充分运用的频谱资源,科研毫米波器件成为未来推动5G提高之趋势之一。

            毫米波有哪些优势?一是毫米波的频谱丰富,可以搭载的宽带频段范围较广,而且它的传导速率快,最低传输速率可达到10Gbps;二是毫米波的波束较窄,在空中中辨别方向能力强,传输方向性好;三是出于光束窄,基于毫米波制作出来芯片更易做到科学化;;四是毫米波的载体间隔较大,另一方面SLOT短期是低频Sub-6GHz的1/4,空口时延较低,在部分对时延要求较高的现象大有可为。

            毫米波的亮点是诸多,但国内目前第一以Sub-6GHz频段扩展5G网络。这就是说,毫米波自身存在哪些缺陷制约了她的使用?

            尽管毫米波信息传输速度更快,但她有着特殊大的弱项——受制于无线电波的物理特性,毫米波的短波长和窄光束特性让信号分辨率、传输安全性以及传输速度得以提高,但传输距离大大减少,且信号穿透能力较差、粮价昂贵、功耗也很高。

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            谷歌公司对相同范围内、相同基站数量之5G覆盖测试显示,运用毫米波部署之5G网络,100Mbps投票率的可以覆盖11.6%的口,在1Gbps的抽样合格率下可以覆盖3.9%的口;而采取Sub-6GHz频段的5G网络,100Mbps投票率的网络可以覆盖57.4%的口,在1Gbps的抽样合格率下可以覆盖21.2%的口。可以见到,在Sub-6GHz其次运营的5G网络覆盖率是毫米波5倍以上,这也让毫米波难以在短时间商用化。

            这就是说,本条令人“喜忧参半”的技巧为何被行业寄予厚望?因为ITU IMT-2020专业要求5G速度达到20Gbit/s,单靠Sub-6GHz是搞不定的,要求用上毫米波。

            一位通信行业专家曾向记者比喻,Sub-6GHz频段仿佛是前呼后拥的军车,Wi-Fi、蓝牙、卫星广播等都“挤”在总共,难免会“搏斗”。而毫米波频段就像是灾区飞驰的敞篷跑车,时延低,存量高,可以同时有更多设备连接。

            大唐移动5G学者段滔觉得,运营商利用毫米波系统之广阔阵列天线技术,穿越波束赋形,部分波束可用于网络回传,部分波束可用于容量覆盖,故此可以取代传统的光纤网络,节约网络部署成本。

            Sub-6GHz频段覆盖广,信号强且稳定;而毫米波速度快,时延低,能实现点对点超高速传播,彼此各有优势,都是“真•5G”,只不过是看何人更适用运营商建设和运用场地的有血有肉要求。前景毫米波系统可以用于室内场馆及出差区覆盖,也可应用于室外热点覆盖、全线宽带接入等,与Sub-6G协同组成双连接异构网络,落实大用户量和广阔覆盖的航天构成,前景市场空间可观。

            消息来源:中华电子报、电子信息产业网

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