5G ขึ้นฝั่งและเข้าสู่ช่วงระบาดถึงเวลาปล่อยให้คลื่นมิลลิเมตรขึ้นเวที

ในปี 2564 การสร้างและพัฒนาเครือข่าย 5G ทั่วโลกประสบความสำเร็จอย่างยิ่งใหญ่จากข้อมูลที่เผยแพร่โดย GSA ในเดือนสิงหาคม ผู้ให้บริการมากกว่า 175 รายในกว่า 70 ประเทศและภูมิภาคได้เปิดให้บริการ 5G เชิงพาณิชย์แล้วมีผู้ให้บริการ 285 รายที่ลงทุนใน 5Gความก้าวหน้าในการก่อสร้าง 5G ของจีนอยู่ในระดับแนวหน้าของโลกจำนวนสถานีฐาน 5G ในประเทศจีนมีเกินหนึ่งล้านสถานี สูงถึง 1159,000 แห่ง ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของโลกกล่าวอีกนัยหนึ่ง สำหรับทุกๆ สามสถานีฐาน 5G ในโลก สองสถานีตั้งอยู่ในประเทศจีน

สถานีฐาน 5G

การปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย 5G อย่างต่อเนื่องได้เร่งการลงจอดของ 5G ในอินเทอร์เน็ตสำหรับผู้บริโภคและอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมแนวตั้ง มีกรณีการใช้งาน 5G มากกว่า 10,000 กรณีในจีน ครอบคลุมหลายสาขา เช่น การผลิตภาคอุตสาหกรรม พลังงานและพลังงาน ท่าเรือ เหมือง โลจิสติกส์ และการขนส่ง
ไม่ต้องสงสัยเลยว่า 5G ได้กลายเป็นอาวุธที่แหลมคมสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลขององค์กรในประเทศและเป็นเครื่องมือสำหรับการพัฒนาเศรษฐกิจดิจิทัลที่มีคุณภาพสูงในสังคมทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม ในขณะที่แอปพลิเคชัน 5G ถูกเร่ง เราจะพบว่าเทคโนโลยี 5G ที่มีอยู่ได้เริ่มแสดงสถานะของ "ไร้ความสามารถ" ในสถานการณ์แอปพลิเคชันพิเศษบางอย่างในอุตสาหกรรมในแง่ของอัตรา ความจุ ความล่าช้า และความน่าเชื่อถือ มันไม่สามารถตอบสนอง 100% ของความต้องการของสถานการณ์

ทำไม5G ซึ่งเป็นที่คาดหวังสูงของผู้คนยังคงเป็นเรื่องยากที่จะเป็นความรับผิดชอบที่ยิ่งใหญ่หรือไม่?
ไม่แน่นอนสาเหตุหลักที่ทำให้ 5G "ไม่เพียงพอ" คือเราใช้ "5G เพียงครึ่งเดียว"
ผมเชื่อว่าหลายคนรู้ว่าแม้มาตรฐาน 5G จะเป็นมาตรฐานเดียว แต่ก็มีสองคลื่นความถี่หนึ่งเรียกว่าแบนด์ย่อย 6 GHz และช่วงความถี่ต่ำกว่า 6GHz (ถูกต้องต่ำกว่า 7.125Ghz)อีกอันเรียกว่าแถบคลื่นมิลลิเมตร และช่วงความถี่สูงกว่า 24GHz

การเปรียบเทียบช่วงของสองย่านความถี่

ในปัจจุบัน มีเพียง 5G ของย่านความถี่ต่ำกว่า 6 GHz เท่านั้นที่มีจำหน่ายในจีน และไม่มี 5G ของย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตรในเชิงพาณิชย์ดังนั้นพลังงานทั้งหมดของ 5G จึงยังไม่ถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของคลื่นมิลลิเมตร

แม้ว่า 5G ในแถบความถี่ต่ำกว่า 6 GHz และ 5G ในแถบคลื่นมิลลิเมตรจะเป็น 5G แต่มีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกันอย่างมาก

ตามความรู้ในหนังสือเรียนฟิสิกส์ระดับมัธยมต้น ยิ่งความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไร้สายสูง ความยาวคลื่นยิ่งสั้น และความสามารถในการเลี้ยวเบนยิ่งแย่ลงยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งความถี่สูง การสูญเสียการเจาะก็จะยิ่งมากขึ้นดังนั้นการครอบคลุม 5G ของคลื่นความถี่ระดับมิลลิเมตรจึงอ่อนแอลงกว่าเดิมอย่างเห็นได้ชัดนี่เป็นเหตุผลหลักว่าทำไมไม่มีคลื่นมิลลิเมตรเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในจีน และยังเป็นเหตุผลที่ผู้คนตั้งคำถามเกี่ยวกับคลื่นมิลลิเมตร

ความจริงแล้ว ตรรกะและความจริงที่ฝังลึกของปัญหานี้ไม่ได้เหมือนกับจินตนาการของทุกคนเสียทีเดียวกล่าวอีกนัยหนึ่ง เรามีอคติผิดๆ เกี่ยวกับคลื่นมิลลิเมตร

ประการแรก จากมุมมองของเทคโนโลยี เราต้องมีฉันทามติ นั่นคือ ภายใต้สมมติฐานว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงแบบปฏิวัติในทฤษฎีการสื่อสารพื้นฐานที่มีอยู่ หากเราต้องการปรับปรุงอัตราเครือข่ายและแบนด์วิธอย่างมีนัยสำคัญต่อไป เราทำได้เพียงแค่ ปัญหาเกี่ยวกับสเปกตรัม

การแสวงหาทรัพยากรคลื่นความถี่ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นจากคลื่นความถี่ที่สูงขึ้นเป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารเคลื่อนที่สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับคลื่นมิลลิเมตรในขณะนี้และเทอร์เฮิร์ตซ์ที่อาจใช้สำหรับ 6G ในอนาคต

แผนผังของสเปกตรัมคลื่นมิลลิเมตร

ในปัจจุบัน ย่านความถี่ย่อย 6 GHz มีแบนด์วิธสูงสุด 100MHz (แม้แต่ 10MHz หรือ 20MHz ในบางพื้นที่ในต่างประเทศ)เป็นเรื่องยากเกินไปที่จะบรรลุอัตรา 5Gbps หรือแม้แต่ 10Gbps

แถบคลื่นมิลลิเมตร 5G สูงถึง 200mhz-800mhz ซึ่งทำให้บรรลุเป้าหมายข้างต้นได้ง่ายขึ้นมาก

ไม่นานมานี้ ในเดือนสิงหาคม 2021 Qualcomm ได้จับมือกับ ZTE เพื่อใช้งาน 5G SA dual connection (nr-dc) เป็นครั้งแรกในจีนจากช่องสัญญาณของผู้ให้บริการ 200MHz ในแถบความถี่คลื่นมิลลิเมตร 26GHz และแบนด์วิดท์ 100MHz ในแถบความถี่ 3.5GHz Qualcomm ทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้อัตราสูงสุดในการดาวน์โหลดของผู้ใช้รายเดียวที่มากกว่า 2.43gbps

ทั้งสองบริษัทยังใช้เทคโนโลยีการรวมตัวของผู้ให้บริการเพื่อให้ได้อัตราสูงสุดของดาวน์ลิงก์สำหรับผู้ใช้รายเดียวที่มากกว่า 5Gbps ตามช่องสัญญาณของผู้ให้บริการ 200MHz สี่ช่องในย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตร 26 กิกะเฮิรตซ์

ในเดือนมิถุนายนปีนี้ ที่งานนิทรรศการ MWC ที่บาร์เซโลนา Qualcomm ตระหนักถึงอัตราสูงสุดที่สูงถึง 10.5Gbps โดยใช้ Xiaolong X65 ซึ่งเป็นการรวม 8 แชนเนลบนคลื่นความถี่ n261 มิลลิเมตร (แบนด์วิดท์ของผู้ให้บริการรายเดียวที่ 100MHz) และแบนด์วิดท์ 100MHz ในแบนด์วิดท์ n77นี่คืออัตราการสื่อสารผ่านเซลลูล่าร์ที่เร็วที่สุดในอุตสาหกรรม

แบนด์วิธของผู้ให้บริการรายเดียวที่ 100MHz และ 200MHz สามารถบรรลุผลดังกล่าวได้ในอนาคต บนพื้นฐานของผู้ให้บริการรายเดียว 400MHz และ 800MHz จะได้รับอัตราที่สูงกว่า 10Gbps อย่างไม่ต้องสงสัย!

นอกเหนือจากอัตราที่เพิ่มขึ้นอย่างมากแล้ว ข้อดีอีกอย่างของคลื่นมิลลิเมตรคือความล่าช้าที่ต่ำกว่า

เนื่องจากระยะห่างของคลื่นความถี่ย่อย การหน่วงเวลาของคลื่นมิลลิเมตร 5G อาจอยู่ที่หนึ่งในสี่ของความล่าช้าของสัญญาณความถี่ต่ำกว่า 6 กิกะเฮิรตซ์จากการตรวจสอบการทดสอบพบว่า

ความล่าช้าของอินเทอร์เฟซทางอากาศของคลื่นมิลลิเมตร 5G อยู่ที่ 1 มิลลิวินาที และความล่าช้าไปกลับอาจอยู่ที่ 4 มิลลิวินาที ซึ่งถือว่ายอดเยี่ยมมาก

ข้อได้เปรียบประการที่สามของคลื่นมิลลิเมตรคือขนาดที่เล็ก

ความยาวคลื่นของคลื่นมิลลิเมตรสั้นมาก เสาอากาศจึงสั้นมากด้วยวิธีนี้ ปริมาตรของอุปกรณ์คลื่นมิลลิเมตรสามารถลดลงได้อีกและมีระดับการรวมที่สูงขึ้นความยากในการออกแบบผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตลดลง ซึ่งเอื้อต่อการส่งเสริมการย่อขนาดสถานีฐานและสถานีปลายทาง