2019年将迎来5G时代。随着全球服务提供商在运营开始部署5G服务,5G网络将很快在2019年成为现实。到目前为止,毫米波的部署主要是为了实现固定无线接入,这被用作FTTP的替代解决方案。早期的亚6 GHz方案是5G道路上的里程碑,但毫米波无疑是实现5G生态系统转型的必由之路。
毫米波频谱可以在授权频谱和非授权频谱中为移动接入提供丰富的频谱资源,因此一直是5G生态系统中无线研究者和运营商人关注的焦点。其实上一代蜂窝、WiFI、蓝牙提供的频谱资源都远不如5G 毫米波,频谱效率差不多的时候,频谱资源越丰富,数据速率越高,能容纳的用户就越多。
如今,绝大多数5G部署使用6GHz以下的频谱资源和非独立网络(NSA)的架构。NSA使用LTE作为控制平面的锚点,用户平面可以直接连接EPC (4G)或NGC (5G),具体取决于NSA架构。5G 毫米波可能紧随其后,成为主战场,但这项技术仍处于起步阶段。Sub 6GHz 5G方案确实可以提高带宽,但是提高的程度非常有限,远不如5G 毫米波5G 毫米波的部署会依赖于NSA架构,说到这,很多人会问:‘5G独立组网(SA)架构还有意义吗?"
虽然毫米波频段的5G移动接入提供了丰富的专用频谱资源,但与sub 6 GHz方案相比,毫米波频段的波传播距离要短得多。此外,毫米波波形方向性强,容易被阻塞,导致链路中断。3GPP有相当一部分在规范中引入了波束管理和波束恢复的概念,以应对理论上可能出现的各种应用场景,但问题是这些场景在现实生活中是否会出现,效率如何?
现在让我们想想5G 毫米波是采用NSA还是SA架构。5G使用SA组网的优势包括部署成本低,业务延迟小,不需要依赖4G/LTE进行控制信令。然而,由于LTE部署目前仍是主流,NSA对5G 毫米波仍有意义。在SA5G 毫米波应用场景中,控制信道可以使用与数据相同的5G 毫米波频谱。NSA 5G 毫米波通过LTE提供锚点,控制信令通过链路传输。
例如,如果5G 毫米波UE直接连接到gNodeB,并且控制平面和用户平面都使用毫米波频带,那么控制信令遇到的干扰和阻塞问题与数据平面相同,因此需要通过波束管理和恢复来维护链路,但是完成这些步骤需要一些时间,因此链路中断的可能性很高。NSA可以为控制平面提供更稳定的链路,就移动设备而言,NSA对于gNodeB的切换和小区选择非常重要。由于毫米波网络基站部署密集,切换速率高,切换性能非常重要。
随着通信行业朝着5G技术不断努力,毫米波仍将是实现5G移动接入的重要技术。NSA和SA之间的选择和权衡变得更加尖锐,甚至难以选择。我们将拭目以待,看看运营的服务提供商是否会部署5G SA技术,但我认为短期内毫米波的部署将基于NSA架构。
5G新空中接口(NR)无线通信技术采用了新的频带、更宽的带宽和新的波束形成技术,这给设计和测试工程师带来了严峻的挑战,因此需要强大的工具来加速创新。