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GSMA斯寒:毫米波频谱能否让 5G网络更具经济效益?

【TechWeb】1月21日消息,5G 部署成本是 GSMA 智库近期的一项重点研究,通过此研究来评估:从目前起至 2025 年,在六种不同场景(包括密集市区、固定无线接入 (FWA) 和室内部署)中部署毫米波 5G 解决方案的成本效益。

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近期,GSMA大中华区总裁斯寒发表了《高频段经济性:毫米波频谱能否让 5G 网络更具经济效益?》一文,对5G 部署成本进行了详细分析。

以下为部分内容:

业界通常认为,将毫米波应用在移动网络中还需要克服几个艰巨的技术挑战:与低频段信号相比,毫米波信号的传输距离较短;容易受到树木和其他障碍物的干扰而衰减;难以穿透混凝土建筑墙体(对于从室外覆盖室内,这常常是必须的)。还有一些人认为(此观点同样正确),与现有的低频段和中频段解决方案相比,毫米波无线电设备的基础设施要昂贵一些,但是,毫米波衰减可直接通过网络密集化这一运营商策略予以解决,截至 2020 年,Sub-6 GHz 和毫米波解决方案之间的成本差距已经缩小。此成本在 2021 年及以后会继续下降。然而,5G 移动数据流量的快速增长同样凸显了毫米波频段的优势,因为毫米波比其他任何频段所提供的容量和带宽都要更多。换句话说,从技术角度来看,毫米波的描述很复杂。

同时,毫米波生态系统现在已显示出市场准备就绪的明显迹象。现在,毫米波频谱的应用范围变得越来越广泛,美国、意大利、芬兰、日本和韩国等国家已经发布适用于 5G 的毫米波频谱,并且许多其他国家也将很快跟进。市场准备就绪的另一个迹象是有足够广泛的消费类设备和装置可供选择。近期,消费类设备的增长尤为显著。其中,2020 年底新推出的 iPhone 12 系列产品就支持毫米波,有力地促进了这项技术的广泛应用。一年以前(2019 年),市面上只有为数不多的几款毫米波手机和 FWA(固定无线接入)CPE(客户驻地设备),但是预计 2021 年将有超过 100 款 5G 毫米波手机和超过 50 款 FWA CPE 陆续上市。

随着 5G 部署和应用的快速进展,以及毫米波生态系统显示出准备就绪的迹象,移动行业目前所要解决的主要问题,就是毫米波解决方案是否可以发挥成本效益,以及在何处才能实现成本效益。

在最近的研究中,我们开发了一种非常精细的成本模型,该模型考虑到驱动 5G 网络资本开支和运营开支的主要因素。为证明其中一些因素,该模型考虑了关键的供求杠杆,例如某一区域内用户分布和密度、同时使用 5G 网络主动下载数据的用户比例、网络的频谱效率或蜂窝之间所需的基站间距离。如此详细的成本建模可提供一些独特的见解:

* 此研究重点关注大中华区和欧洲的*人口密集市区*,研究期限为从现在起到 2025 年。我们发现,与纯粹的 3.5 GHz 网络相比,3.5 GHz 与毫米波混合网络具有成本效益。这些结果对给定区域内的流量需求程度和运营商市场份额以及在每个频段上为每个运营商分配的频谱量都非常敏感。

* 此外,我们还考虑到 FWA 在中国市区、欧洲郊区和美国有代表性的乡镇的部署,我们发现如果5G FWA能够捕获很大一部分住宅宽带市场需,那么使用毫米波频谱的 5G FWA 网络可以是一种具有成本效益的策略。

* 最后,我们考虑了*室内*办公室场景。当设备的大量数据流量需要室内 5G 服务提供支持时,在室外覆盖范围有限的大型办公室空间中部署 3.5 Ghz 与毫米波混合公共网络可最多节省 54% 的成本。

对于个别运营商而言,2021 年、2024 年乃至或者以后,在 5G 网络中部署毫米波是否成为具有成本效益的策略,将取决于每个移动运营商的营商环境的不同方面,包括数据流量、运营商市场份额和/或频谱组合。然而,这与每种场景的特定建模结果无关,最新结论表明:毫米波的高吞吐能力将使得从现在到 2025 年的一段时间内实现有针对性且具有成本效益的毫米波 5G 部署。

下图可诠释这一点。以大中华区人口密集市区为例,当运营商的市场份额有限且面临的流量需求很少时,将毫米波频谱与 3.5 Ghz 频谱一起使用并不会节省成本。但是,如果运营商在局部地区占据的市场份额更大,且在需求高峰时连接的 5G 用户所占的百分比更高,则可以节省大量成本(约 30%)。 

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