如何进一步推动5G毫米波的发展?

随着全球5G网络规模部署，5G毫米波的商业部署也在全球各地逐渐展开。5G毫米波带宽资源丰富，不仅能够提供极大的网络容量，提高网络传输速率，将网络时延降低至前所未有的水平，还能为整个5G生态系统提供动力，并实现5G承诺的赋能垂直行业应用。5G毫米波将开启5G发展新阶段，有望释放5G的全部潜能。

全球5G毫米波产业蓄势待发，如何进一步加速5G毫米波的发展？近日，在由GSMA主办，信通传媒·通信世界全媒体承办，高通公司作为技术合作伙伴的“5G毫米波产业高峰论坛”圆桌论坛上，通信世界全媒体总编辑刘启诚作为主持人与产业大咖围炉共话，围绕“加速5G毫米波的发展”话题，共商5G毫米波的未来，为释放5G全部价值、推进5G毫米波产业发展建言献策。

毫米波——“5G plus”

5G在速率、容量相对4G都有10倍以上的提升，最直接的解决方案就是更大的带宽。目前6GHz以下的低频段非常紧张，很难找到连续的超大带宽频率。“而毫米波具有更大的带宽资源，我们相信它会成为5G下一阶段发展的聚焦点，成为未来5G发展的重要频段。”中国移动通信研究院无线与终端技术研究所副所长李男表示。在李男看来，毫米波是移动通信第一次在超高频段部署，需要解决很多技术、产业和商业化挑战，推动毫米波产业进展不仅对于5G在下一阶段的发展有重要意义，而且对于6G的技术研究和发展也有重要启示作用。

“从终端的角度来看，每一代移动通信技术都对终端的形态改变很大，目前Sub-6GHz频段改变还不是很大，而毫米波将会给流量、容量、延时等带来指数级的提升。借助毫米波，我们期待终端将会得到特别大的改善，或者用户体验有特别大的改善。”小米手机天线部预研团队负责人谢万波畅想道，未来是不是可以把计算或存储放在云端，可以减少手机在更新迭代过程中的浪费，简化一些终端的设计，使终端成本更低、体验更好、更轻量化。

中兴通讯首席产品规划专家王建利则认为，毫米波并不是一个新鲜事物，其从5G标准制定开始就伴随着标准的发展而发展，特别是5G R16。“5G创立之初，目标就是提升1000倍容量，没有宽频谱实现不了。如果我们把6G定位成太赫兹，5G毫米波正好是sub6和太赫兹之间里程碑的技术。5G毫米波相对于sub6有很多增强型的功能，特别是在时延容量上，它起到了‘5G plus’的角色。”王建利表示。

机遇与挑战共存

近年来毫米波在各个领域都取得了突破性进展。一是在频谱划分方面，在WRC-19上为毫米波划分了17.25GHz的频谱，其中，26GHz、40GHz、E频段成为全球共同划分的频段，给毫米波应用提供了丰富的频谱资源；二是在标准化方面，3GPP在5G NR的第一个版本，也就是R15标准就支持毫米波工作，以多天线技术为基础制定了全套通信解决方案，并在R16和R17标准中对毫米波应用性能进行不断技术优化；三是在产业化方面，主流的设备厂商、终端和芯片厂商都陆续推出了满足部分海外市场场景的毫米波商用产品；四是在网络部署方面，根据GSA 2020年8月数据，全球已有22个运营商部署了5G毫米波网络。

虽然毫米波在方方面面取得了不错的进展，但由于毫米波是移动通信系统第一次部署在这么高的频段，遇到的挑战也很多。VIAVI大中华区市场总监吴世军表示，由于技术的原因，毫米波在部署时需要精准覆盖，而传统测试仪采用的是指南针做天线角度测试，偏差达到10度左右，完全不能达到毫米波精准覆盖的要求。

“毫米波在天线部署时受到的影响非常大，比如日晒包括雪地的日晒，还有大风，甚至包括绿色植物和建筑结构的调整等，都会影响毫米波的天线，所以我们升级了天线测试仪器，采用全球174颗卫星，通过GNSS技术保证天线测试精度达到毫米波需求，以保障高带宽、低时延的应用。”吴世军表示。

同时，要想实现把毫米波装进终端，需要克服的挑战也比较多，加速推进迫在眉睫。谢万波表示，手机终端要考虑Sub-6GHz和毫米波共存的问题，在较小的终端设备中集成较多天线、支持较宽频段等方面存在很多挑战。第一个挑战是空间问题，怎么把毫米波和传统天线融合在一起，这个工作需要投入很多的精力和人力；第二个挑战是用户体验，毫米波容易被遮挡和手机使用方式比较灵活的矛盾，如何发挥毫米波的优势，这会花费很多精力尝试；第三个挑战是技术，技术上很多东西和用户体验直接相关，这一系列问题需要用新的材料、新的工艺、新的实现方式，这项工作需要产业链相关各方一块技术攻关。

释放5G全部潜能

那么，5G毫米波下一步应如何发展以释放5G全部潜能？如果要发挥出毫米波的全部潜能，需要加速从固定接入应用加速向更有价值、更多元化的移动应用拓展，充分发挥毫米波的技术优势，不断提升毫米波服务移动性应用的用户体验，为毫米波创造更广泛的应用空间。

吴世军则认为，加速毫米波的产业成熟度同样重要，“如果想释放5G毫米波的潜能，整个产业链都必须做好准备。VIAVI作为测试仪器的厂商，会从5G的生命周期、实验室的研发、设备的部署、网络的运维和最后的故障诊断，提供一整套解决方案，助力产业上下游快速释放5G毫米波潜能。”通过运营商、系统厂商和器件厂商的联合技术攻关，为毫米波设备制定统一产品规格和性能指标要求，并通过试验和应用及时发现问题，可加快产品的迭代更新速度，加速毫米波产业化成熟进程。

“还应加速培育面向毫米波特性的定制化的杀手级应用和业务。”李男继续表示，新一代移动通信系统带来的能力提升，需要被新生的业务和应用以合理的速度消耗掉，并同时给运营商带来可观的利润，有动力、有能力进行网络规模部署和扩容，从而给整个产业链带来利润，形成良性循环。目前还没有面向5G尤其是毫米波定制化的杀手级应用产生，这给运营商部署5G毫米波网络的意愿带来了一些影响。建议通过开展5G应用创新大赛和专项扶持基金等形式，激发跨界创新，并针对优秀的2B/2C应用进行加速试验和扶持推广，以应用促进毫米波的发展。

据了解，设备厂商正在努力研发测试毫米波设备，以期尽快提供成熟方案。王建利表示，中兴通讯率先完成全球首家毫米波基站端到端OTA性能测试，在主流频段的无线系统性能验证中，积累了丰富的经验，能为运营商提供成熟、端到端的5G产品和解决方案。

“目前来看，不论是周边器件还是毫米波解决方案，可选项都比较少，给用户终端提供定制化的需求的目前看来还是不够。这都导致流量及终端等各方面的成本起点太高。”谢万波表示，“应用和技术发展是相互的，技术的未成熟导致了整体的应用、技术推进变得比较慢，这需要整个产业链一块往前推进，当然也是鸡生蛋蛋生鸡的问题，整个产业链起来了，基础设施全起来了，应用大量用了，成本也会降下来。”

总体来看，的确，无论是to B、to C还是其他领域，毫米波都将大有作为。“‘天下武功唯快不破’，毫米波符合了快、宽、短这三个属性，未来将在AR、VR、游戏以及工业等领域拥有十分广阔的前景。借国家对5G发展政策支持的东风，如果毫米波的产业发展起来，5G将加速前进，有了东风就会有春雨，春雨之后就会迎来万物生长，从而大规模释放5G潜能。”刘启诚最后总结道。
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