中国联通5G毫米波通信机遇与挑战解决方案

5G毫米波通信机遇与挑战

中国联通研究院

CONTENTS 目录

PART 01

5G基础硬件建设

5G应用逐步落地

联网无人机

车联网

云ARVR

远程工业控制

移动智能监控

5G网络是“新基建”中重要一环

中央自2020年以来多次强调“新基建”，“加快推进5G发展”屡屡被点题

随着业务发展通信频段必然向毫米波方向延伸

随着高容量、高速率、低时延业务发展，通信频段必然向毫米波方向延伸5G移动通信的基本架构将采是低频段+毫米波频段相结合的通信方式

5G业务类型多样化

高清视频VR/AR V2X 工业自动化物联网

毫米波优势

（频点30～300GHz，波长1~10mm）

p 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；

p 毫米波波束窄，方向性好，有极高的空间分辨力；p 毫米波元器件的尺寸小，相对于sub6G设备，毫米设备更容易小型化；

p

子载波间隔较大，单SLOT周期（120KHz）是低频sub-6G（30KHz）的1/4，空口时延降低。

中国毫米波试验频段：

相对于3.5GHz，毫米波LOS路径传播损耗较大、穿透损耗较大。

毫米波应与LTE、3.5GHzNR系统配合，解决室外直射热点覆盖、室内空旷场景热点覆盖和特殊园区覆盖。

相较Sub6GHz 毫米波传播和穿透衰减较大

1

2

路损大，覆盖差

参数

3.5GHz 10GHz 参考值26GHz 参考值28GHz 参考值39GHz 参考值自由空间损耗dB

X

X+9.12

X+17.42

X+18.06X+20.94

毫米波拉远覆盖范围

毫米波小区容量~1Km

10Gbps+

易遮挡，难穿透

材质 3.5GHz 参考

值26GHz 参考值

28GHz 参考值

标准多窗格玻璃

2.7dB 7.2dB 7.6dB 红外反射玻璃24.05dB 30.8dB 31.4dB 混凝土19dB 109dB 117dB 木材 5.27dB 7.97dB

8.21dB

树叶-15~25dB 人体-≈10dB 雪地

-≈ 4dB

波束赋形技术使得毫米波应用成为可能

通过大规模天线阵列所提供的较高波束赋形增益能够补偿毫米波较高的传播损耗及传统损耗，从而增强覆盖。

天线阵列

天线阵列波束示意图

4*4阵子

10*10阵子

20*20阵子

Sub 6GHz MMW

毫米波长较短，有限

面积可部署数倍的天线阵子

向超大规模天线演进

ITU 已经明确毫米波使用频段建议

p WRC19会议讨论确定，全球范围内将24.25 GHz-27.5 GHz 、37 GHz-43.5 GHz、66 GHz-71 GHz 共14.75GHz带宽的频谱资源，标识用于5G及国际移动通信系统（IMT）未来发展；

频段应用范围说明24.25-27.5GHz 全球频段，中国支持

37-43.5GHz 全球频段，其中部分国家支持37-40.5，部分支持40.5-43.5G，中国更倾向于支持40.5-43.5G

66-71GHz 全球频段，南美+北美部分国家除外，中国支持

45.5-47GHz 全球53个国家47.2-48.2GHz

北美+南美+ 其他70个国家

ITU-R标识

24.2527.53743.545.5

47.2

4748.26671GHz

全球脚注确定用于IMT 部分国家脚注确定用于IMT

n

美国：27.5-28.35G（商用）、37-38.6G、38.6-40G （主要）64-71G（计划）

üVerizon利用28G的400MHz带宽，做FWA与eMBB；üAT&T利用39G的400MHz带宽，做eMBB；ü

T-Mobile利用28G的100MHz带宽，做eMBB。

n

欧盟：优先24.25-27.5G、40.5-43.5G

ü

意大利：拍卖26.5-27.5G，每家运营商200M，兼容n258产业

日本：拍卖27.4-29.5G，每家运营商400M，n257产业

韩国：拍卖26.5-28.9G，每家运营商800M，n257产业

美国\日本\韩国商用, 主要使用28GHz频段，意大利完成毫米波频谱分配，中国香港\台湾，泰国也已完成毫米波分配

多个国家和地区完成毫米波频段分配和部署

p 根据GSA的统计，截止到5月13日，来自7个国家和地区的28个运营商已经获得毫米波频率

29.5GHz

27GHz

27.4GHz

27.8GHz

28.2GHz

29.1GHz

乐天

NTT Docomo

KDDI

软银

软银

Iliad 27.5GHz

26.5GHz

26.7GHz 26.9GHz

27.1GHz

27.3GHz

Fastweb

TIM

Vodafone Iliad Wind Tre

26.5GHz

27.3GHz

28.1GHz

28.9GHz

KT

LG U+

SK 电讯

运营商毫米波使用频段

发布日期及用途Verizon 28GHz 2018.10（固定无线接入）2019.4（手机服务）

T-Mobile 28GHz和39Ghz

2019下半年

AT&T

39GHz

2018.12（基于5G热点设备）

2019.6（手机服务）

ü德国：计划分阶段将24.25-27.5GHz中部分频段规划公网5G业务ü

英国：决定在26GHz频段（24.25-26.5GHz）实现共享频谱的本地

化接入，但仅限于室内使用