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我国毫米波芯片研发成功,5G商用迈入新阶段

2020-06-17
来源:智能制造网

    5G商用正式开启一年以来,我国相关发展进程不断,收获喜讯一个接一个。在此前的周年会上,我们已经看到网络侧的5G基站建设已经达到20万个,周均新建在1万以上;同时终端侧的5G手机出货量和套餐用户也达到千万以上,5G应用正不断发力。

    在基础上,近日我国再迎5G发展好消息!6月15日,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经研制出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,打破了国外的长期垄断。

    据报道,芯片与天线阵列将力争在2022年左右规模商用于5G系统之上,届时我国5G毫米波商用将正式启动。也就是说,当前我国成功研制出的5G毫米波芯片,将在未来两年开启我国5G商用发展的新征程和新阶段。那么,究竟啥是5G毫米波芯片呢?

    很多人可能只知道这是个好消息,但却并不清楚什么是5G毫米波芯片,也不知道其到底有啥用?其实,目前全球都在布局和竞争的5G,发展主要包括两种方案,其一是Sub-6G,其二便是毫米波方案。其中,我国主推前一种方案,而后者受到美国的青睐。

    据了解,毫米波和Sub-6G的区别,主要在各自覆盖的频谱不同。Sub-6G是放在6GHz以下的电磁(EM)频谱上,主要在3GHz 和4 GHz频段;而毫米波方案则侧重于24—300GHz之间的频段。因此比较而言,毫米波的频谱资源比Sub-6G更丰富,优势也更多。

    就比如,毫米波可用带宽更多,载波带宽更大,不仅提高了数据传输速度,还避免了低频段存在的拥堵。同时,波长较短的毫米波会产生较窄波束,从而为数据传输提供更高空间分辨能力和安全性,速度更快、数据更大、时延更小。此外元器件尺寸也轻小。

    在5G之前,毫米波的研究应用一直都是在雷达和卫星业务之上,因此西方国家拥有明显优势,这是我国没有主推毫米波而是Sub-6G的一大原因。除此以外,毫米波一直以来存在的一些商用难题,也成为我国绕道而行的关键。

    在众多优点之下,毫米波拥有一个致命的缺陷,那就是传输距离太短。谷歌曾对相同范围内、相同基站数量的5G覆盖做过测试,采用毫米波部署的5G网络覆盖率只有Sub-6下的五分之一,而且毫米波方案下需要建设更多的基站,成本也远远高于Sub-6。

    正是基于传输距离带来的网络覆盖和建设成本等问题,导致毫米波难以在短期内实现商用化,即使是美国也只能搁置5G毫米波建设。不过,由于毫米波可以作为Sub-6的补充,两者搭配起来使用效果更佳,因此近些年韩、日、澳等国家都在积极部署。

    时至今日,毫米波芯片可以说已经被视为高容量5G移动通讯的核心,其商用价值在部分领域同样不逊色于Sub-6。基于此,我国也是加入到毫米波建设和部署之中,而伴随着5G毫米波芯片的研制成功,相信未来我国也能实现在毫米波的追赶和5G市场的占领。

    

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