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作者 標題 [新聞] 5G 毫米波技術逐漸嶄露頭角 #科技
時間 2018-07-16 Mon. 12:31:02
5G 毫米波技術逐漸嶄露頭角
作者 拓墣產研 | 發布日期 2018 年 07 月 16 日 10:10 | 分類 Apple , 網路 , 網通設備 follow us in feedly
MWC 2018 上海於 2018 年 6 月 27～29 日盛大展開，5G 可說是整場主角，隨著 5G 商用啟動，產業界對於 5G 商用探討也從先前的標準制定階段，過渡到實質應用階段，其中 2018 年 6 月 13 日 3GPP（3rd Generation Partnership Project）會議已於聖地牙哥（San Diego）召開，正式發表 5G NR 標準獨立組網（Standalone，SA）方案，針對首個商用 5G 標準推出。
其中 5G 朝向更高頻寬與更高頻譜（mmWave）發展，各大廠皆積極提供 5G 毫米波射頻前端解決方案。然而 5G 基礎設施中，面臨 Sub6GHz 及毫米波等挑戰，如何做到低成本、高功效在 5G 網路建置中非常關鍵。
提升傳輸速率，可從增加頻譜效率與頻寬著手
5G 發展趨勢為提升數據傳輸速率及提升裝置密度，並結合物聯網應用，如大範圍的環境偵測，其強調感測節點分布廣泛，不需要過於頻雜的數據傳輸，但長時間運作，因此需要極低功耗。5G 技術另一個特色為訊號延遲的降低，可發展高精度應用，當中毫米波相關應用技術為 5G 發展重點，就連手機大廠蘋果亦深耕毫米波天線陣列技術，鎖定未來 5G 應用。
5G 行動通訊願景為隨時隨地 1 Gbps 傳輸速率，實務上如何增加傳輸速率，必須從頻譜效率與頻寬著手（傳輸速率=頻譜效率× 頻寬），其中在頻譜效率的提升，可增加空間多通道通訊，包括利用：1. 手機多天線技術（λ～10 cm）；2. 多輸入多輸出（Multi-input Multi-output，MIMO）技術 / 測試。至於在頻寬增加方面，則透過毫米波通訊，利用：1. 手機毫米波陣列天線技術（λ<=10 cm）；2. 高增益毫米波技術 / 測試。
全球部分 5G Mid-Band 頻率
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![[圖]](https://img.technews.tw/wp-content/uploads/2018/07/13153153/5g-millimeter-wave-trend-1.jpg)
美國 FCC 將於 2018 年 11 月開放 28GHz 頻段營運執照競標，其中 3GPP 38.101 在 5G NR 定義兩個頻段範圍，包括 sub 6GHz, Millimeter Wave。
美國 5G NR 規範頻率
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![[圖]](https://img.technews.tw/wp-content/uploads/2018/07/13153155/5g-millimeter-wave-trend-2.jpg)
5G 不僅有更快傳輸速度，更是萬物互聯基礎，其中關鍵射頻技術演進，氮化鎵（Gallium nitride，GaN）及 Massive MIMO 將進一步驅動 5G 發展。不論無線基礎設備業者、電信營運商、晶片大廠和智慧型手機製造商紛紛投入該產業鏈布局，為 5G 發展之路奠定基礎。
隨著微波頻段擁擠，為獲取更大頻寬，毫米波成為熱門技術
隨著 5G 商用加速，毫米波技術應用市場亦逐漸被打開，其中商用毫米波雷達，應用於車用 / 海空領域，包括輔助駕駛、自駕車 / 無人載具等，該頻段分別為 24 GHz、77 GHz、79 GHz、94 GHz，預估 2020 年全球智慧聯網汽車將達 2.5 億輛。在軍用毫米波 / 微波雷達應用上，以飛彈、戰機、軍艦、無人載具等，頻段落在 35 GHz(ka)、94 GHz(W)、10 GHz(X)，其中毫米波電子掃描陣列市場，年複合成長率為一般雷達的 2 倍。
使用毫米波技術，可因應數據傳輸速率的需求，不過必須克服毫米波缺點，包括空氣損耗大，以及繞射能力弱，容易被障礙物阻擋。此外，毫米波天線射頻設計具有門檻，需大量技術累積，然而毫米波陣列天線強調寬頻化、體積小型化、固態化和集成化等特色，未來隨著規模化量產和成本降低將帶動另一波產業發展，例如使用小基地台做為無線訊號在大基地台與 UE 端之間的訊號中繼站，並配合陣列天線與波束成型技術，可增加訊號覆蓋率。換言之，5G 將引爆數位經濟市場，大廠透過投入 5G 自主系統開發可鞏固及提升終端與晶片領域優勢，電信營運商則提早發展 5G 創新應用服務，方能進軍國際市場搶占商機。
（首圖來源：shutterstock）
https://technews.tw/2018/07/16/5g-millimeter-wave-trend/
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※ 作者: DrPlague 時間: 2018-07-16 12:31:02
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