毫米波能夠提供數(shù)千兆比特速率和超大容量

目前不少芯片都被國外公司壟斷，不過現(xiàn)在我們又在一個領(lǐng)域取得了突破。據(jù)科技日報消息，中國工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實驗室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片，并完成了芯片封裝和測試，每通道成本由1000元降至20元。

同時，他們封裝集成1024通道天線單元的毫米波大規(guī)模有源天線陣列。芯片與天線陣列力爭2022年規(guī)模商用于5G系統(tǒng)。

如今，越來越多的國家正支持 5G 毫米波部署。為了實現(xiàn) “數(shù)千兆比特速率、大容量、廣覆蓋和低時延”的 5G 愿景，運營商普遍采取 “6GHz 以下 + 毫米波”5G 部署策略，充分利用低、中、高頻段部署 5G。

中頻段能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的平衡，而毫米波能夠提供數(shù)千兆比特速率和超大容量。毫米波與 6GHz 以下網(wǎng)絡(luò)相互配合，能夠充分利用潛在的海量頻譜資源提供極大容量層，支持極高速率。

部分歐洲國家已開始部署毫米波，意大利和俄羅斯加速對毫米波的支持，其它歐盟國家也計劃于今年晚些時候進行毫米波頻譜拍賣。韓國、日本、澳大利亞以及東南亞部分國家的運營商計劃于今年或明年開始 5G 毫米波部署。

按照之前三大運營商給出的公告來看，今年年底前，要在全國地級市開通5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而第四季度，運營商也見剛開始實驗SA獨立網(wǎng)絡(luò)，目前我國的5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已經(jīng)要要領(lǐng)先，按照工信部數(shù)據(jù)，目前已經(jīng)擁有3600萬5G用戶。

資料顯示，5G頻段目前分成兩個部分，一個是sub-6GHz，一個是毫米波。不同于早已被業(yè)界熟知的Sub-6GHz頻段，毫米波長期都是移動通信領(lǐng)域未經(jīng)開墾的蠻荒之地，但隨著挖掘的深入，毫米波擁有的“寶藏”并不少。

一是頻譜資源豐富，載波帶寬可達400MHz/800MHz，無線傳輸速率可達10Gbps以上；二是毫米波波束窄，方向性好，有極高的空間分辨能力；三是毫米波元器件的尺寸小，相對于Sub-6GHz設(shè)備，更易小型化；四是子載波間隔較大，單SLOT周期（120KHz）是低頻Sub-6GHz（30KHz）的1/4，空口時延降低。

相較毫米波的優(yōu)勢，限制其應(yīng)用的難點或許更加突出。

其一，傳播受限，毫米波的頻率較高，自由空間損耗大，且極易因受物體阻擋，影響接受端信號質(zhì)量；其二，賦形技術(shù)，現(xiàn)有毫米波系統(tǒng)采用混合波束賦形的方式，但頻率效率和性能較低。其三，波束管理，在快速移動以及被遮擋時的波束管理算法需要優(yōu)化；其四，mMIMO技術(shù)，受限于成本和生產(chǎn)工藝，現(xiàn)有毫米波基站只能做到4T4R設(shè)備，無法容納更多用戶；

其五，芯片和終端，芯片和終端的進度落后于設(shè)備。

由于毫米波頻率高，傳輸損耗大，因此天線和射頻前端集成化，典型設(shè)計上，將毫米波天線與毫米波芯片封裝在一起，業(yè)內(nèi)稱之為AiP（antenna-in-package）。

一直以來，毫米波芯片是高容量5G移動通訊核心，長期被國外壟斷，是我國短板中的短板。此次，我國5G毫米波芯片研發(fā)成功將徹底打破 “缺芯少魂”，助力5G毫米波商用。
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