5G毫米波在後傳網路(Backhaul)發展的觀察

從3GPP標準在毫米波的演進來看，毫米波在3GPP Rel-15階段就確定將毫米波規劃於5G通訊系統的發展路線，其中包含波束成形/波束追蹤(beamforming/beamtracking)、大規模天線陣列(massive MIMO)等關鍵技術，此階段以FWA(Fixed Wireless Access)為主要應用模式。

在3GPP Rel-16階段，其重要演進就是在既有Rel-15基礎上進行強化，例如強化毫米波束管理之波束失敗回復(beam failure recovery)、多發送節點(Multi-TRP)、多天線面板傳輸等技術，以提高毫米波行動傳輸可靠性，其次則是導入IAB (Integrated Access and Backhaul)網路部署架構。導入IAB主要目的是降低基地台對光纖網路的依賴，尤其是毫米波密集組網需求下，IAB有利加快毫米波網路部署的速度。

3GPP Release17標準 加入高速移動提升用戶體驗

近期凍結的3GPP Release 17標準，在毫米波(mmWave)技術部分，主要訂定出毫米波技術的強化版本，包括增強型IAB、更高階MIMO(multiple-input and multiple-output)技術應用，加入如高速移動、功耗降低等優化提升，更著重在用戶體驗增加，並定義使用更高頻率的毫米波頻譜(52.6GHz~71GHz)資源。

由於毫米波覆蓋範圍小且訊號易散失，支援毫米波的基地台和手機價格皆相對高昂，根據GSA(Global mobile Suppliers Association)數據顯示，2021年底全球雖有140家電信商擁有毫米波執照，但僅有28家電信商以毫米波部署5G通訊系統。

不過，由於毫米波可真正實現具差異化的5G應用，例如智慧工廠、智慧交通、AR/VR等，因此全球許多電信業者仍持續採用毫米波進行5G應用測試。

圖1：5G基地台

(資料來源：Unsplash)

近期國際以毫米波進行5G應用測試的案例，包含日本京瓷(Kyocera)和vRAN軟體業者JMA Wireless的合作，期望能在不易建置光纖的偏遠地區提供5G通訊系統。

 JMA Wireless提供基頻虛擬化軟體XRAN，可應用於中繼基地台(relay node)和載體基地台(donor node)，另採用Open RAN介面，以串接其他5G通訊系統。整個系統特點包含可以減少5G的部署時間和成本、降低系統功耗，並導入XRAN技術以降低營運成本。

【小辭典】3GPP

3GPP全名為3rd Generation Partnership Project(第三代合作夥伴計畫)，成立於1998年12月，為目前主導全球行動通訊系統標準的標準化機構，主要由組織夥伴(歐洲、日本、中國、韓國、美國等地區標準化組織)、市場夥伴、個體會員所組成。

參考來源：

1. 封面圖片 at https://pixabay.com/vectors/smartphone-technique-appliances-2417419/
2. 5G基地台 at https://unsplash.com/photos/VmpqJ6lfh2I
3. https://global.kyocera.com/newsroom/news/2021/000053.html