最新の8つの主要な5Gミリ波着陸ケース！（ホワイトペーパーダウンロード付き）

5Gがすべての人生の歩みに新しいプラットフォームを提供する場合、5Gミリ波は、このプラットフォームの高さと幅をさらに強化し、このプラットフォームの価値を高めるための鍵です。

簡単に言えば、5Gミリ波はより高い周波数を使用し、より速い速度を達成し、より大きなシステム容量とより強力なビジネス能力を備えています。その結果、帯域幅に対するビジネスの需要が高まり続けるにつれて、通信スペクトルはより高いスペクトルに拡大し続け、豊富な周波数リソースを備えた5Gミリ波は、モバイル通信技術の進化の必然的な方向になります。

業界の注目を集めているGSMAが発表した最新の「5Gミリ波技術ホワイトペーパー」で、今日はまさに5Gミリ波とは何かを見てみましょう。そしてその8つの主要な着陸ケース！

注：ダウンロードは記事の最後にあり、必要に応じて記事の最後に表示できます。

5Gミリ波とは何ですか？

ミリ波は、その名前が示すように、ミリレベルの波長の電磁波です。通常、30〜300 GHzの周波数帯域を指し、24GHzを超える周波数帯域を含むことがよくあります。

5Gは、より高速でより低いレイテンシをサポートし、さまざまな新しいアプリケーションに前例のないサポートを提供する必要があります。4Gと比較して、重要な改善点は、ミリ波周波数帯域リソースを使用して非常に高い帯域幅と非常に低い遅延を実現するなど、さまざまなタイプのビジネスニーズを満たすためにより多くのスペクトルリソースを使用できることです。

高速アクセス、産業自動化、医療健康、インテリジェント輸送、仮想現実などのコア実現技術の1つとして、5Gミリ波は2035年までに世界のGDPに5,650億米ドルを貢献すると予想され、5Gの総貢献を占めています。中国で5Gミリ波周波数帯を使用することの経済的利益は、 2034年までに約1,040億米ドルに達するでしょう。

以前、2019年のInternational Telecommunication Union（ITU）のWorld Radiocommunication Conference（WRC-19）は、24 GHz〜86 GHzのミリ波周波数帯域をInternationalMobile Telecommunications（IMT）に使用することを決定しました。そのうち、24.25-27.5 GHz、37 -43.5GHzおよび66-71GHzの周波数帯域は、グローバルに統合されたIMT周波数帯域です。

現在、一部の国や地域では、5Gミリ波スペクトルの分割、割り当て、オークションを順次完了しています。

その中で、米国は2019年1月と5月に28GHzと24GHzの周波数帯のオークションを完了し、2020年3月に37 GHz、39 GHz、47GHzの周波数帯のオークションをさらに完了しました。

欧州委員会は2019年5月に、26 GHz帯域の無線スペクトルを統合し、加盟国が帯域の使用に関する共通の技術的条件を設定して開放できるようにするための実施決定を可決しました。現在、イタリア、フィンランド、ノルウェーは一部のスペクトルを完了しています。配布またはオークション。

アジアでは、日本、韓国、タイ、香港、台湾が26GHzと28GHzのスペクトルの一部の割り当てまたはオークションを完了しました。

2020年6月の時点で、17の国と地域の79のオペレーターが、24.25〜29.5GHzで5Gミリ波を展開するための周波数ライセンスをすでに持っています。

5Gミリ波技術の利点

5Gミリ波には、以下に詳述するように6つの利点があります。

1.豊富な周波数リソースと巨大な帯域幅

5Gミリ波が評価される理由は、5Gサブ6 GHz周波数帯域（FR1）よりも豊富なスペクトルリソースを備えているためです（下図を参照）。これは、5Gネットワークがギガビット接続を提供するための主な方法です。 5Gの初期ビジョンに対する強力な保証。最高の5G速度要件を満たすには、5Gミリ波を使用する必要があると言っても過言ではありません。

2.ビームフォーミングテクノロジーとの組み合わせが簡単

5Gミリ波の高周波帯域と短波長は、ビームフォーミング技術と組み合わせて性能を高め、干渉を減らすのに非常に適しています。

波長が短いため、5Gミリ波デバイスのアンテナアレイは限られたスペースに多くのアンテナエレメントを配置できます。特に5Gミリ波基地局のアンテナエレメントの数は256、512以上に達する可能性があるため、アップリンクとダウンリンクの両方を取得できます。優れたビームフォーミングゲイン。

典型的なアンテナアレイ構成では、ベースステーションに256個のアンテナ要素があり、端子に8個のアンテナがあると仮定すると、5Gミリ波が取得できる理論上のビームフォーミングゲイン（下図を参照）

ビームフォーミング技術の恩恵を受けて、5Gミリ波信号の通信距離が大幅に向上し、短距離伝送や屋内ホットスポットカバレッジ以外のより多くのシナリオで使用できます。

たとえば、5Gミリ波ベースステーションを屋外カバレッジに使用する場合、カバレッジ半径は数百メートルまたは数キロメートルに達する可能性があり、多くの場合、既存の4Gおよび5Gの低周波数および中周波数の小型ベースステーションと同じ場所に配置できます。

次の図は、5Gミリ波ベースステーションと4G LTEベースステーション（Band2とBand4で動作）を一緒に展開した場合のダウンリンクカバレッジを比較および分析しています。

この図は、大都市の0.8平方キロメートルのエリアでのフィールド測定の結果に基づいて、28GHzと39GHzでの2つのミリ波基地局の展開を比較しています。4GLTE基地局のベースライン展開密度は1平方キロメートルあたり73局です。図から、屋外カバレッジを行う場合、5Gミリ波基地局と4G LTE基地局を同じサイトに配置すると、5Gミリ波ネットワークのダウンリンクカバレッジ率が77％に達することがわかります。5Gミリ波ベースステーションの数をわずかに増やすと、5Gミリ波ネットワークのダウンリンクカバレッジ率は95％に達する可能性があります。

3.非常に低いレイテンシーを実現できます

一般的に、5Gネットワークはタイムスロット単位でデータをスケジュールします。エアインターフェイスタイムスロットの長さが短いほど、物理層での5Gネットワークの待ち時間は短くなります。下の図に示すように、5Gミリ波システムのエアインターフェイスタイムスロットの長さは、現在の主流の5G中低周波数システムの1/4である0.125msまで小さくすることができます。ミニスロットスケジューリングを使用すると、エアインターフェイスの遅延はさらに小さくなります。

4.高密度セル展開をサポートできます

5G中低周波システムとは異なり、5Gミリ波システムは、ビームフォーミング技術によってターゲットオブジェクトの信号ゲインを増加させるだけでなく、ビーム方向の特性を使用して信号エネルギーを特定の方向に集束させ、他の非ターゲットオブジェクトへの干渉を低減します。、隣接リンクまたは隣接セルの通信品質を確保するため。したがって、5Gの中周波数および低周波数システムと比較して、5Gミリ波システムは高密度セル展開の実装が容易です。

5つの高精度位置決め装置を高度に統合できます

5Gミリ波は、ビームが狭く、指向性が高く、空間分解能が非常に高いと同時に、信号伝送周期が短く、時間精度が高いため、グローバルな衛星測位やナビゲーションシステムと比較しても、センチメートルレベルの測位が期待できます。そしてスピードアドバンテージ。

6つの高度な機器統合

サブ6GHzと比較すると、5Gミリ波コンポーネントのサイズははるかに小さく、5Gミリ波デバイスは小型化と小型化が容易です。5Gミリ波が大規模に商品化されると、関連部品のコストが大幅に削減されます。5Gミリ波がプロ仕様の機器、ウェアラブルデバイス、スマートパーツの分野に高度に統合されているため、幅広いアプリケーションの可能性があります。さらに、5Gミリ波ベースステーションには、小型、軽量、設置が簡単であるという利点もあり、5Gミリ波ネットワークの環境に配慮した効率的で便利な展開を構築するのに役立ちます。

5Gミリ波のアプリケーションシナリオと成功事例

アプリケーションシナリオ：