主頁（http://www.130131.com）：Qualcomm Research演示基于28GHz頻段5G

雖然我們對5G的未來愿景已遠(yuǎn)超過越來越快的峰值速率，但我們依舊相信5G還能繼續(xù)帶來高效解決方案，以應(yīng)對日益增加的移動數(shù)據(jù)流量挑戰(zhàn)，并提供極致的、數(shù)千兆比特每秒（Gbps）的數(shù)據(jù)傳輸速率，引領(lǐng)我們進(jìn)入下一個(gè)沉浸式多媒體體驗(yàn)時(shí)代（如3D/超高清視頻遠(yuǎn)程呈現(xiàn)和虛擬現(xiàn)實(shí)）。上周早些時(shí)候，在一場針對行業(yè)分析師的現(xiàn)場演示中，Qualcomm Research展示了能夠?qū)崿F(xiàn)極致移動寬帶體驗(yàn)的5G技術(shù)關(guān)鍵——毫米波（mmWave）。

在高頻率范圍內(nèi)的頻段（如28 GHz），即為毫米波。它不但能帶來足以支持?jǐn)?shù)千兆比特每秒（Gbps）數(shù)據(jù)傳輸速率的帶寬，還可提供利用極密的空間復(fù)用度以增加容量的機(jī)會。而這些機(jī)會并非是新出現(xiàn)的——毫米波頻率目前已經(jīng)被運(yùn)用在了一些應(yīng)用程序中，比如通過在60GHz頻譜運(yùn)行的802.11ad WiFi進(jìn)行室內(nèi)高分辨率視頻傳輸。然而從傳統(tǒng)上看，由于傳輸損耗較高，且易受建筑、人、植物，甚至是雨滴的阻礙影響，這些更高頻率范圍對室內(nèi)/外移動寬帶應(yīng)用來說還不夠穩(wěn)定強(qiáng)大。覆蓋率不足，缺乏移動性支持（尤其是在非視距環(huán)境下），這些問題使毫米波在移動寬帶上的應(yīng)用一直不太可行。但這種情況即將得到改變…

顧名思義，在毫米波運(yùn)行的較高頻率上，小波長使大量天線陣元能在相對較小的形狀因子中運(yùn)行。而我們可以利用毫米波的這種特性，形成狹窄的定向波束，發(fā)送和接收更多能量，從而克服傳播/路徑損耗的問題。這些窄波束也可用于空間復(fù)用。這是將毫米波用于移動寬帶服務(wù)的關(guān)鍵要素之一。此外，在視距路徑受阻時(shí)，非視距（NLOS）路徑（如附近建筑的反射）能有大量能量以提供替代路徑。

然而，使毫米波“移動化”的挑戰(zhàn)還不止如此。想要通過毫米波獲得良好的移動寬帶用戶體驗(yàn)，需要不斷的智能波束搜索和跟蹤算法，來發(fā)現(xiàn)并切換到主導(dǎo)波束路徑上。該路徑會根據(jù)環(huán)境、移動性以及其他因素的改變而不斷變化。我們需要一個(gè)在不同波束路徑之間以及不同毫米波小型基站之間都能靈活切換的5G設(shè)計(jì)。因此，盡管毫米波帶來的峰值速率看上去非常炫酷，真正的挑戰(zhàn)還是在于提供一種強(qiáng)大的毫米波設(shè)計(jì)，使它能夠進(jìn)行室內(nèi)/外移動部署。這讓我回想起Qualcomm Research上周早些時(shí)候在圣迭戈進(jìn)行的28GHz現(xiàn)場演示。

2015年11月17日Qualcomm Research進(jìn)行的28 GHz系統(tǒng)現(xiàn)場展示

Qualcomm Research的工程師們展示了以28GHz頻段運(yùn)行的TDD同步系統(tǒng)。雖然系統(tǒng)的設(shè)計(jì)足以承載多個(gè)設(shè)備，但此次演示僅包括一個(gè)高頻毫米波基站和一臺設(shè)備（或UE）。Qualcomm Research團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的毫米波基站天線設(shè)計(jì)原型擁有128個(gè)天線陣元，16個(gè)可控射頻信道，而設(shè)備則包含了4個(gè)可選子陣列，每個(gè)子陣列擁有4個(gè)可控射頻信道。商業(yè)基站可根據(jù)大小、覆蓋面積等因素?fù)碛懈�多的天線陣元。設(shè)備中的多子陣列形成一條動態(tài)定向波束，確保了用戶的使用情況（比如，用戶的手放在設(shè)備的位置，或設(shè)備相對基站的位置）不會過于影響設(shè)備性能。

現(xiàn)場演示展示了智能波束形成和波束跟蹤技術(shù)。通過這一技術(shù)，即便設(shè)備被移動、射頻信道條件發(fā)生變化，也能夠得到相對穩(wěn)定的信噪比（SNR）。演示圖形用戶界面（GUI）清楚展示了系統(tǒng)隨著環(huán)境改變在波束類型（上行和下行）之間的切換。工程師透露，在其他測量中，系統(tǒng)測量的視距（LOS）覆蓋約為350米，而在曼哈頓進(jìn)行的戶外密集型城市的模擬測量，得到的結(jié)果是約150米的非視距（NLOS）覆蓋。

當(dāng)然，我們所期望的，移動寬帶服務(wù)帶來的無處不在的覆蓋和無縫的移動體驗(yàn)，仍將基于6GHz以下的頻段。未來我們使用5G和毫米波技術(shù)，可以提高用戶吞吐量和增加網(wǎng)絡(luò)容量。為此，我們設(shè)計(jì)了5G的統(tǒng)一空口，以提供毫米波和5G sub-6 GHz低頻之間的緊密耦合，并提供4G LTE接入多連通，從而進(jìn)一步增強(qiáng)毫米波設(shè)計(jì)的可靠性。

現(xiàn)場演示是毫米波“移動化”邁出的一大步，當(dāng)然，還有更多的工作要做。Qualcomm正與業(yè)界緊密合作，通過3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織規(guī)范5G技術(shù)，其中包括正在進(jìn)行的毫米波信道建模工作。我們期待在2016年2月的世界移動大會（MWC）上展示有關(guān)毫米波系統(tǒng)的更多細(xì)節(jié)。與此同時(shí)，您可以從我們的網(wǎng)站了解有關(guān)5G技術(shù)（包括mmWave）的所有最新信息。

作者：Matt Branda，技術(shù)市場總監(jiān)，Qualcomm