毫米波将为诸多应用场景带来全新体验和价值？

目前5G商用正在不断扩展，覆盖亚洲、北美、欧洲、中东及非洲、拉丁美洲、澳大利亚等国家和地区。全球超过35个国家已经部署商用5G网络，超过80家运营商已经部署商用5G网络。预计到今年年底，5G手机出货量将达到2亿部。

毫米波市场空间巨大

5G要想成功商用离不开终端、网络的支撑，更离不开频谱的支持。5G部署基于两大类频段：一个是6GHz以下（FR1）频段，另一个是毫米波（FR2）频段。FR1频段已异常拥挤，而毫米波频段虽然覆盖能力相对中低频段较弱，但毫米波频段丰富的频谱资源可以实现高速的数据传输，并显著提高容量，对于充分释放5G性能、容量、吞吐量的全部潜能而言至关重要。

为探讨毫米波的进展，8月27日，GSMA协会携手运营商、设备商、芯片终端厂商、测试厂商以及高校等产业链伙伴召开了“毫米波技术深入解读研讨会（以下简称研讨会）”。在研讨会上，产业链共话5G毫米波，共探未来市场机遇。

“从2020—2034年，在15年的时间里，业界对毫米波频谱资源的利用有望推动全球GDP增长5650亿美元。”GSMA首席监管官John Giusti曾这样预测5G毫米波业务发展前景。可见，毫米波对于5G是不可或缺的。

而在中国，根据GSMA报告，预计到2034年在中国使用毫米波频段所带来的经济受益将产生约1040亿美元的效应。毫米波将为诸多应用场景带来全新体验和价值。

毫米波优势与挑战并存

为何毫米波会有如此高的规模效益，这是因为毫米波具备多方面优势。毫米波最大的优点是带宽资源丰富，能够提供极大网络容量。Ookla最新数据分析显示，基于6GHz以下频段（比如3.5GHz、2.6GHz）的现网实测，发现5G下载速率比4G LTE快5倍，而与6GHz以下频段相比，5G毫米波终端的实测下载速度快4倍，平均速率高达900Mbit/s，峰值速率超过2Gbit/s。毫米波的高容量特性有助于推动运营商提供无限流量套餐，这对消费者是重大利好。此外，毫米波基站和支持毫米波的手机都能利用载波聚合或波束聚合实现数据传输，在减少干扰的同时支持密集的空间复用。这将带来全新机遇。

毫米波部署的初期侧重于智能手机，部署主要由运营商驱动，且初期部署侧重于城市人口密集区域。面向室内部署，毫米波能够与Wi-Fi提供的现有无线服务互补，同时扩展至全新的终端类型，带来卓越速度和无限容量的同时支持增强体验。5G毫米波不仅支持高速率通信和更大容量，还具备低时延的特性。低时延特性能够支持一系列全新服务，例如云游戏或云计算、工业物联网应用的极高要求。

5G毫米波具备多方面优势，但基于毫米波的覆盖范围小、衰减快、易受干扰等特点，有人认为毫米波难以商用。但高通针对移动终端推出多代解决方案支持毫米波应用，积极联合行业伙伴克服技术挑战，并持续推动毫米波技术演进及应用扩展，实现了毫米波技术和产品的成熟。

针对毫米波的覆盖范围有限的问题。高通通过先进的波束成形技术，实现超过150米的毫米波传输。这项技术不仅通过仿真实验得到了验证，而且在外场测试中也得到了验证，意味着毫米波能够实现与现有热点和小基站的共址。

有人认为毫米波只能够实现视距传输和固定传输，而事实是毫米波支持视距和非视传输。“5G设计中，我们有物理层信号能够支持快速调整和切换附近的波束，这样就可以很好地利用多路径和反射。如果一个传输路径被手部或身体其它部位遮挡，通过激活手机上的另一个模块就可以快速找到一条新的传输路径。我们还将这种转换从基站内扩展到不同基站之间，这意味着毫米波传输在不同基站之间的切换也能够快速实现，能够支持信道快速切换。”高通公司工程技术高级总监骆涛解释道。

关于支持毫米波的终端尺寸，很多人也存在误解。而高通已经推出了毫米波模组，在非常紧凑的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器。一部手机可以采用多个这样的毫米波模组，不仅满足智能手机紧凑纤薄的设计需求，同时满足功耗需求并提供最大化的性能。

无论技术和方案是多么完美都需要接受实际落地试验测试，才能证明其可行性。高通在美国圣迭戈市进行了先进的5G毫米波OTA外场测试的场景。得益于先进的波束管理算法，即使在种种极具挑战性的环境下，手机仍然能够保持高速网络连接。“同时，我们也在推进对Rel-16及未来版本新功能的系统仿真。比如，我们测试了集成接入与回传（IAB），这个新功能不仅支持利用毫米波频谱为用户提供网络连接服务，还能为毫米波小基站提供信号回传。”骆涛表示。

值得一提的是，5G NR毫米波IAB支持更具成本效益、快速灵活密集部署，而动态拓扑结构能够支持灵活分配回传和接入资源，满足动态需求，实现更高效率和可靠性。而高通在德国法兰克福进行了基于28GHz频段5G NR毫米波的端到端系统仿真毫米波覆盖仿真测试，测试发现部署了IAB之后，覆盖范围明显增加，网络吞吐量也得到提升。

产业链合力加速毫米波商用

全球多个国家和地区正在加速毫米波的部署。“毫米波在全球范围内也取得了比较可喜的商业化进展，截至2020年8月，已经有22家运营商在全球范围内部署了毫米波5G系统，走在比较前面的包括美国、日本和韩国，也是重点在28GHz频段部署了商用网络。”中国移动研究院无线技术研究所副主任李男表示。而早在2017年7月，我国工信部就批复了新增毫米波试验频段，包括26GHz、38GHz，频谱资源合计7.75GHz。

国内运营商、设备商、终端芯片厂商、模组厂商、终端厂商到测试厂商等产业链也一直在积极研究毫米波。例如，中国联通便在积极加速毫米波研究。中国联通研究院无线技术研究部副主任李福昌表示：“中国联通在新技术研究、新生态构建、打造毫米波标准体系、新设备研发等方面加速推进毫米波产业链进展。中国联通将通过开展冬奥场景毫米波试验，带动国内产业链加速发展，服务科技冬奥，展示中国通信行业实力，体现国企风范，在行业内率先形成产业生态，做好设备、芯片、终端的准备，抢占技术和部署先机。”

从设备厂商看，目前中兴、爱立信等众多公司正在积极研发毫米波。从终端方面看，已经有摩托、LG、三星等手机厂商推出毫米波商用智能手机，还有一些厂家已经支持了毫米波CPE。从芯片方面看，高通已经支持了毫米波商用芯片，三星和华为已经支持毫米波工程样机。在生态合力之下，中国毫米波商用指日可待。“高通也在通过领先的产品及技术，积极加速毫米波在中国的落地，帮助行业释放全新机遇。”骆涛表示。

技术演进永不止步，产业界也在积极推动5G的演进。“7月初，5G Rel-16标准正式冻结，Rel-16引入了许多支持毫米波的5G NR增强特性，例如集成接入及回传、增强型波束管理、双连接优化、节点特性及定位技术等。我们将一如既往地推动技术创新，在Rel-17及未来版本项目中将引入更多支持毫米波的5G NR增强特性，并将携手产业链持续推动5G扩展，让5G赋能各行各业。”骆涛如是说。
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