Ola milimétrica 5G: una nueva herramienta para ampliar las aplicaciones de servicios de red inalámbrica de banda ancha y los modelos de implementación
El ecosistema industrial del 5G de onda milimétrica se está desarrollando poco a poco.
Los datos de GSA muestran que, a mediados de agosto de 2021, más de 160 operadores de telecomunicaciones de todo el mundo han invertido en tecnología 5G de ondas milimétricas y hay 84 tipos de equipos terminales que admiten 5G de ondas milimétricas. Estas cifras son significativamente más altas que hace un año. Por ejemplo, hace un año, en agosto de 2020, solo más de 30 dispositivos terminales admitían la tecnología 5G de onda milimétrica. Strategy Analytics predice que los teléfonos inteligentes 5G de onda milimétrica representarán el 14,8% de las ventas mundiales de teléfonos inteligentes, frente al 2% en 2020. A medida que las redes y servicios 5G continúen expandiéndose en el mercado global, la onda milimétrica 5G seguramente se convertirá en una poderosa herramienta para que los operadores de telecomunicaciones amplíen las aplicaciones comerciales y los modelos de implementación de redes con sus características técnicas y económicas.
Características tecnológicas y económicas del 5G de onda milimétrica
En comparación con los recursos de espectro por debajo de 6 GHz utilizados tradicionalmente en las comunicaciones móviles, las bandas de frecuencia de onda milimétrica tienen más espectro disponible y mayor ancho de banda de operador. Los operadores de Estados Unidos, Corea del Sur y otros países han obtenido recursos de espectro de 800 MHz en la banda de ondas milimétricas, lo que supera con creces el ancho de banda del espectro de decenas a cientos de megabytes en las bandas de frecuencia media y baja, sentando las bases para que los operadores Proporcionar velocidades de acceso a datos comparables a las del acceso por fibra óptica.
Por otro lado, las características de propagación inalámbrica de las bandas de frecuencia de ondas milimétricas limitan la cobertura de sus estaciones base, lo que afectará significativamente a los costes de construcción de la red de los operadores o a los calendarios de despliegue. Dos años después de que Verizon lanzara su lanzamiento 5G, su disponibilidad de 5G de onda milimétrica es solo del 0,7%, mientras que la red 5G de 600MHz de su rival T-Mobile tiene una disponibilidad del 36,3%. Se puede ver que la onda milimétrica 5G no es adecuada para escenarios de aplicaciones móviles de área amplia.
Al mismo tiempo, las características de oferta suficiente y aplicaciones limitadas también afectan significativamente el precio de subasta del espectro de ondas milimétricas. La siguiente tabla muestra los costos unitarios de las subastas de espectro 5G en algunos países en los últimos años. Se puede observar que el costo de adquisición del espectro de ondas milimétricas es mucho menor que el de las bandas de frecuencia media y baja, lo que brinda a los operadores de telecomunicaciones una mayor flexibilidad para desarrollar nuevas aplicaciones comerciales.
Las características anteriores hacen que la banda de frecuencia de ondas milimétricas tenga características técnicas y económicas únicas, lo que no solo restringe la aplicación de 5G de ondas milimétricas en los modos de implementación tradicionales, sino que también brinda a los operadores la oportunidad de utilizar 5G de ondas milimétricas para Desarrollar nuevos servicios y aplicaciones.
La onda milimétrica 5G promueve el desarrollo del acceso de banda ancha inalámbrica fija
Gracias a las capacidades de implementación flexible, el acceso inalámbrico fijo siempre ha sido un complemento útil al acceso de banda ancha por cable y también es un complemento útil para los operadores de banda ancha. Una importante elección tecnológica para lograr el acceso de “última milla”. Sin embargo, el ancho de banda limitado y los altos costos de uso siempre han restringido la popularización del acceso inalámbrico fijo. Las características técnicas y económicas de la 5G de onda milimétrica le permiten mejorar significativamente la competitividad del acceso inalámbrico fijo, proporcionando así a los operadores de banda ancha tecnología y opciones de mercado más flexibles, y también ayudará a mejorar el nivel de competencia en el mercado de banda ancha.
Desde que Verizon comenzó a implementar 5G de onda milimétrica, el acceso inalámbrico fijo ha sido un escenario de aplicación importante. Hasta agosto de 2021, Verizon ha brindado servicios de acceso de banda ancha residencial basados en 5G de onda milimétrica en 52 ciudades de los Estados Unidos. También ha ampliado este servicio de acceso de banda ancha al mercado gubernamental y empresarial, brindando servicios de acceso de banda ancha residencial basados en 5G de onda milimétrica. 42 ciudades. Servicios comerciales de banda ancha para 5G de onda milimétrica.
Aunque la pérdida de propagación de radio en la banda de ondas milimétricas es relativamente grande, en escenarios de acceso fijo, aún se puede lograr una cobertura de larga distancia aumentando la potencia de transmisión y utilizando antenas de alta ganancia, lo que puede ayudar a los operadores. y consumidores Superar la brecha digital y lograr el servicio universal. El operador estadounidense US Cellular coopera con Qualcomm, Ericsson y otros fabricantes para utilizar 5G de onda milimétrica para conexiones inalámbricas de banda ancha en áreas remotas, logrando velocidades de acceso promedio de 1 Gbps y 55 Mbps en una ubicación a 7 kilómetros de la estación base.
Strategy Analytics predice que la proporción de acceso inalámbrico de banda ancha fija basado en 5G en el mercado mundial de banda ancha doméstica crecerá del 0,1% en 2020 al 4,5% en 2026, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio de usuarios acercándose 95%.
La onda milimétrica 5G puede proporcionar servicios de puntos de acceso de tráfico de alta calidad.
En competiciones deportivas a gran escala, representaciones teatrales, exhibiciones comerciales y aeropuertos, estaciones y otros centros de transporte o centros comerciales densamente poblados, las multitudes están abarrotadas y las características del flujo de datos son obvias, lo que a menudo genera extremadamente El tráfico de datos siempre ha sido un punto candente y difícil en el diseño y optimización de redes inalámbricas. Debido al espectro total limitado, las redes de comunicaciones móviles celulares que operan en bandas bajas y medias suelen ser insuficientes para soportar un tráfico de datos elevado en ráfagas. Aunque el sistema Wi-Fi tiene un ancho de banda de amplio espectro, las características del espectro sin licencia y su mecanismo de acceso al sistema hacen que la eficiencia del sistema caiga drásticamente cuando el sistema Wi-Fi enfrenta una gran cantidad de accesos simultáneos.
Las características técnicas y económicas de 5G de onda milimétrica le permiten hacer frente con calma a un tráfico de datos elevado y repentino, lo que lo convierte en una poderosa herramienta para que los operadores proporcionen servicios de puntos de acceso de tráfico.
En febrero de este año, AT&T, Verizon y T-Mobile utilizaron recursos de espectro de ondas milimétricas de 800 MHz, 600 MHz y 400 MHz para implementar sistemas de acceso inalámbrico 5G en la sede del Super Bowl, mejorando significativamente el rendimiento de la audiencia. experiencia. Según los resultados de las pruebas de campo de Global Wireless Solutions (GWS), la velocidad de descarga promedio de la red 5G de AT&T alcanzó 1,26 Gbps, y Verizon y T-Mobile también lograron velocidades de descarga promedio de 432 Mbps y 388 Mbps respectivamente.
Los preparativos para los Juegos Olímpicos de Invierno de Beijing 2022 están actualmente en pleno apogeo. Durante los Juegos Olímpicos de Invierno se utilizarán ampliamente nuevas aplicaciones, como la transmisión de video en vivo de alta definición y la experiencia inmersiva de realidad virtual, lo que también tendrá un impacto en los acontecimientos. Las redes de comunicación inalámbrica plantean requisitos más altos y la onda milimétrica 5G puede desempeñar un papel importante al servicio de los Juegos Olímpicos.
La onda milimétrica 5G puede proporcionar un soporte eficaz para la interconexión industrial.
Los servicios 5G se han convertido en una conciencia social. En los mercados gubernamentales y empresariales, las redes 5G a menudo necesitan admitir nuevas aplicaciones como control remoto, tráfico sin conductor y detección automática de defectos, lo que plantea nuevos requisitos para el rendimiento de la red. Por ejemplo, el sistema de transporte no tripulado en una fábrica inteligente requiere que la red admita una confiabilidad ultraalta y una latencia ultrabaja, mientras que el sistema de control remoto necesita cargar videos de vigilancia en tiempo real y la demanda de ancho de banda de enlace ascendente de la red puede alcanzar más de 1 Gbps. Por otro lado, los parques industriales o talleres también son áreas relativamente abiertas y restringidas, que son adecuadas para que los sistemas de ondas milimétricas exploten sus fortalezas y eviten debilidades, aprovechen el gran ancho de banda y la alta velocidad, y controlen los costos de implementación y operación dentro de un plazo razonable. rango.
Verizon ha proporcionado servicios de red dedicados basados en onda milimétrica 5G a Corning, WeWorks y múltiples bases militares del ejército estadounidense. En países como Alemania, el Reino Unido, Japón y Corea del Sur, las agencias reguladoras también han solicitado la asignación de espectro dedicado para usuarios empresariales en la banda de frecuencia de ondas milimétricas para que las empresas desplieguen sus propias redes privadas 5G. La siguiente tabla enumera algunos de los países o regiones que han asignado espectro 5G dedicado para usuarios empresariales en bandas de ondas milimétricas. Es previsible que la onda milimétrica 5G gane un nuevo espacio de desarrollo en el mercado de redes privadas gubernamentales y empresariales.
La onda milimétrica hace posible nuevos modelos de implementación
Además de servir directamente a los usuarios finales, la onda milimétrica 5G también se puede utilizar como enlace de retorno para reducir el impacto del despliegue inicial de 5G. redes en enlaces de backhaul de fibra óptica para mejorar la flexibilidad de implementación. En 3GPP Versión 16 se define una nueva función llamada "Acceso integrado y backhaul (IAB)", que puede admitir simultáneamente el acceso del usuario final y proporcionar enlaces de backhaul para otras estaciones base en un operador, y en función de las necesidades comerciales reales Asignar recursos inalámbricos de manera flexible entre estas dos aplicaciones. Los enlaces de backhaul también pueden ampliar la cobertura de la red a través de topologías de "saltos múltiples". La función IAB no solo puede aprovechar al máximo los ricos recursos de espectro en la banda de frecuencia de ondas milimétricas, sino que también puede mejorar rápidamente la cobertura de la red de ondas milimétricas 5G a bajo costo, y se espera que desempeñe un papel importante en el futuro despliegue de ondas milimétricas. ola 5G. En julio de este año, Verizon se asoció con Ericsson para realizar con éxito pruebas de campo de la función IAB. Esperamos ver una mayor madurez de la cadena industrial de IAB, que puede brindar un soporte más sólido para el despliegue de 5G de ondas milimétricas.
Resumen
El ecosistema industrial global de onda milimétrica 5G ha madurado. Las características técnicas y económicas únicas de 5G de onda milimétrica le permiten brindar acceso inalámbrico de banda ancha fija, cobertura de puntos de acceso de tráfico, interconexión industrial y otros escenarios, y puede utilizar el modo IAB para mejorar su cobertura de red. Es previsible que a medida que los servicios 5G continúen desarrollándose en el mercado global, la aplicación de 5G de onda milimétrica se expandirá gradualmente, convirtiéndose en una herramienta eficaz para que los operadores amplíen las aplicaciones comerciales y los modelos de implementación, sentando las bases para la futura investigación y desarrollo de 6G.