在电信行业,所有的道路都通向5G已经有一段时间了。然而,可以肯定的是,5G移动技术距离商业部署还需要很多年。尽管5G移动规范和用例争论不断,但移动服务提供商并没有停留在当前的4G连接标准上,他们正在迅速引入4.5G和4.9G技术,以区分他们的网络。
与此同时,在未开发的固定无线领域,由于几乎没有遗留问题或复杂的需求减缓了进展,5G固定可能会成为昂贵的光纤到家(fiber-to- home)之外的首选互联网传输选择。然而,对于解决连接无网络家庭的挑战的最佳方法是什么,仍然存在着持续的争论。
测试毫米波频谱的可行性
2016年,各方一致努力提高高频毫米波频谱(超过24GHz)的水平,以证明其在5G领域的可行性。在美国联邦通信委员会(FCC)开放28GHz频谱用于商业用途后,威瑞森已经开始使用28GHz频谱进行测试,此外还有包括70GHz在内的一些其他频段。然而,这些频段的可行性应该被用于移动和固定应用,以及在公共基础设施和频谱中集成手机和家庭解决方案是否有意义。
毫无疑问,毫米波(mmWave)频谱已被证明是成功的点对点基础设施连接,具有全视距,如被谷歌收购的Webpass公司。然而,在非视距(NLOS)环境中(如郊区)提供mmWave宽带连接在最后四分之一英里是非常有问题的。这是因为信号会受到树叶等环境因素的影响。这种情况通常发生在郊区,那里居住着近80%的美国公民。在较高频带,天气也会对信号传播产生负面影响,破坏连通性。
链路之间的服务距离可以缩短,但这样成本更高,而且干扰毫米波频率的障碍仍然存在。isp面临一个困境:需要提供可以穿透树叶的长距离连接,但由于mmWave视距链接的可用性有限,这个频率将无法提供。
6ghz以下频谱的连通性
幸运的是,还有另一种选择。与其使用有限的mmWave信道,isp应将重点转移到重新使用sub-6GHz频谱,包括未获许可和各种获许可的频谱,这些频谱更适合在社区内进行固定无线传播。全球超过14000家无线isp已经在农村地区悄然证明,在长距离提供固定无线服务时,低于6ghz的频段是非常有效的。另外,与高频28GHz相对较高的成本不同,sub- 6ghz的成本低于每用户100美元,使其成为一个成本有效的替代方案。
这些波段传统上被认为是越界的,因为与毫米波波段相比,可用的频谱更少。然而,新的频谱复用GPS技术正在出现,可以跨网络协调传输。这使得只在两个操作通道上运行整个网络成为可能。因此,通过在密集的地理区域回收频谱,可以避免信号之间的干扰。
大规模MIMO技术还可以通过在基站上使用大量天线来帮助解决干扰问题,在保持频谱范围内的同时,为人口密集地区的许多用户服务。这就节省了相当多的费用;毫米波频谱的用户设备目前的成本可能是目前已经在使用的sub-6GHz设备的7倍以上。这种新的无线架构首次准备在高密度社区进行多点部署的大规模使用。
5G的无线答案
5G的标准还没有在移动领域定义,但这并没有阻止isp和供应商,他们已经开始测试该技术,以影响其引入。Verizon、AT&T、US Cellular和诺基亚在北美的早期测试表明,4G是纯粹的移动应用,而5G最初将用于固定无线应用。
固定无线提供高性能的连接,可以轻松建立和扩展,而且价格低廉。这是在严格的时间框架内实现5G商业化的明显选择。该行业的下一步是确定哪些无线频段最适合固定无线应用。
试图创建高效的5G固定基础设施是电信业的一个关键目标。威瑞森(Verizon)和AT&T等主要的光纤和有线运营商现在都在专注于5G固定无线业务,这样他们也可以开始在全国范围内提供千兆互联网服务。通过观察不同部署环境下的不同频谱,运营商现在可以看到许可的mmWave频谱在成本和可用性方面可能不合适。从这些证据来看,sub-6GHz频谱的潜在用途是显而易见的,特别是在建筑密集区提供连接时。从行业内进行的大量研究来看,可以肯定的是,我们正在迅速接近创建有效的5G基础设施,在不久的将来,这些基础设施将在全球范围内高效地服务于所有环境。
Jaime Fink是Mimosa的联合创始人兼首席产品官,这是一家云管理混合光纤无线网络提供商。
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