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Facebook無線通訊突破 Terragraph在大馬部署

Terragraph
Terragraph利用比一般5G,使用更高的頻段,最大優點是60GHz在不少國家,已開放作免費頻段

不少無線傳輸技術,都希望利用Millimeter waves(mmWave),就是指極高頻(Extremely High Frequency, EHF) 大約介乎30 GHz至300 GHz的頻段,作高速的數據傳輸,mmWave也是5G重要組成部分。

上周兩則有關mmWave新聞,不少市場人士重新認識mmWave現代通訊的作用。

上星期,馬來西亞運營商YTL Communications與Facebook宣布,以無線網絡技術Terragraph為基礎的高速寬頻,拓展到馬來西亞檳城喬治城壁畫區,解決了古城區難以部署光纖的問題。Terragraph利用了60GHz的V Band頻段,下載速度1.3Gbps及上載速度達1.7Gbps。

Terragraph的目標是以無網絡技術取代光纖,尤其喬治城屬於聯合國教科文組織世界文化遺產名錄,難以進行挖掘工程,Terragraph解決了舊城區的高速網絡連接。

較早前,德國電訊屬下電訊公司已在匈牙利Mikebuda試驗了Terragraph。Terragraph可以作為「Backhaul」,也就是連接本地網路所產生訊號流量,傳送連回至電信網絡節點,並進一步與電信核心網絡連結傳輸,再向WiFi或者家居寬頻技術,提供高速的傳輸。

Facebook一直極力推銷Terragraph,作為開放無線傳輸技術,加上沒高昂專利收費;高通、英特爾、諾基亞正為Terragraph開發晶片和設備。Terragraph作為家居寬頻,也可以作「Backhaul」為5G傳送流量至核心網絡,突然間在營運商變得炙手可熱。

由於mmWave波長只有介乎1 mm至10 mm,相對於傳統900 MHz頻段波長為33 cm,而2.5 GHz亦有12 cm,理論上mmWave天線,面積可更細小,甚至可掛在智慧燈柱上,而不用好像傳統的4G天線般,租用較大面積來安裝,但基站數量更多,也就是所謂「小峰窩」(small cells)和小基站部署。

換言之,Terragraph利用比一般5G,使用更高的頻段,最大優點是60GHz在不少國家,已開放作免費頻段,加上可用頻譜大,容納大量訊息。根據無線通訊的原則,最大可用頻譜約為該頻段頻率的5%,以此推算,28GHz可用頻譜約1 GHz,60GHz則幾乎達2 GHz,4個頻段就至少可達7 GHz,甚至可達14 GHz。

不少國家俗稱為V-band的60GHz,變成免費的免執照頻段(Unlicensed band),情況跟WiFi差不多,而Terragraph是希望利用無線技術,以非常低廉的硬件設備取代光纖,可是60GHz波長容易被水分和泥土吸收,傳輸過程有更大損耗,傳輸距離也較短,甚至必須視線(Line of sight)以內,加上穿透力差,須更多基站,除非可利用智慧燈柱作基站,否則難以短期大範圍部署。

全球不少國家都開放了60GHz,有關支援高速WiGig設備愈來愈多,利用60GHz作超高速傳輸,本港大學亦正研究部署60GHz高速網絡,本港通訊局開放60GHz作免執照頻段,似乎是遲早問題。IEEE最新提出Wi-Fi標準802.11ay,已利用60GHz實現高達100 Gb/s傳輸,60GHz開放幾乎再無懸念。

不過,以60GHz作廣域或城區網的WiGig寬頻方案,可否結合營運商,以WiGig技術卸載部分5G用戶對流動的需求,則更令人感到興趣。

另一方面,mmWave也是5G獨立部署方案New Radio標準一部分。但從開始,mmWave可行性就受多方質疑。New Radio的部署分開Sub 6GHz和mmWave,Sub 6GHz所要的基站數量較少,針對廣泛地區,本港已決定撥出3.3GHz、3.4GHz-3.6GHz、4.9GHz作5G,而26及28GHz則用於mmWave。

mmWave是5G最具爭議的部分,不少人懷疑mmWave在業務上可行性。不過高通在大力押注在mmWave,華為甚至曾與日本DoCoMo測試mmWave在長途傳輸的能力。

上星期,3香港卻經過詳細研究及評估後,公布決定不向通訊事務管理局提出申請26及28GHz,兩個頻段可提供約4 100 MHz的頻譜。通訊管理局是經過公眾諮詢之後,收回上述頻段撥出作5G,但3香港指出26及28GHz在樓宇滲透方面並不理想。3香港亦指市場上沒有足夠流動裝置配合26及28GHz,所以沒有生態配合。

28GHz確不是ITU指派的5G頻段,不過美國、南韓、日本都已利用上述頻段發展作5G通訊。3香港最一個理由,指出通訊局要求在電訊商5年內分階段設置數以千計無線電裝置,而3香港指有關裝置數目龐大,覓得適當位置位有相當難度。

3香港表示,會考慮參與3.3GHz、3.4GHz、4.9GHz的頻譜拍賣,亦希望政府2020年11月底中止並收回模擬電視廣播後,在600/700 MHz頻段騰出160MHz頻頻作流動通訊。600/700 MHz頻段屬於黃金頻譜,可更少基站設計流動網絡。政府擬將上述160MHz頻頻作「室內流動服務」,因為600/700 MHz具備極佳傳播和穿透能力,可望紓解網絡擠塞地區,例如地鐵和機場等的容量。不過600/700 MHz極為珍貴,預計屆時價格相當不菲。

3香港以上最後一個理由,可能是主要不投資mmWave原因。目前要投資大量基站,已經令營運商吃不消,故此放棄26 GHz及28GHz部署。除非政府能降低營運商尋找和租用基站的成本,以5G mmWave實現密集區域高速網絡的前景,恐怕不太樂觀。

不過,隨著60GHz成熟,公開標準設備湧現,營運商更可能轉而利用免費頻譜,提供高速流動寬頻。

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