毫米波技术潜力大,应用前景广阔

与资源相对有限的Sub6G频谱相比，毫米波具有频谱丰富、连续性好的优势，能够支持高速率网络连接，因此成为5G商用必不可少的频段，也是目前各国运营商和设备商推进的重点。例如，近期爱立信在毫米波方面动作频频，先后与一加、OPPO和高通进行了毫米波的测试，在速率和应用场景方面不断突破。

“毫米波技术潜力大，频谱丰富，应用前景广阔。在5G中后期，随着Sub6G频段充分应用，毫米波将成为必然选择，带来超过千亿美元的市场空间。”爱立信东北亚区网络演进高级专家韩志聪近日在接受通信世界全媒体记者采访时表示。

技术优势突出，引发高度关注

根据GSA的数字，截至今年6月全球共有123家运营商投资毫米波，其中21家运营商正在计划部署5G毫米波网络。毫米波在全球的受欢迎程度由此可见一斑。

目前，全球用于5G的毫米波资源集中在24.25GHz~29.5GHz（n257、n258、n261），37GHz~40GHz（n260）以及40.5GHz~43.5GHz（n259）。全球已有28家运营商完成毫米波频谱分配，美日韩已开始在商用网络中部署毫米波。根据GSMA的报告，北美已应用28GHz（n261）和39GHz（n260）频段，规划分配24GHz和47GHz频段；日韩已应用28GHz（n257）频段，规划40GHz；欧洲、澳洲和中国均在考虑26GHz（n258）频段。

那么，毫米波为何成为5G的香饽饽？这还要从其技术和应用优势说起。众所周知，毫米波具有频谱高、波长短的物理特性，加之之前占用较少，因此与Sub6G相比具有明显的技术优势。爱立信东北亚区无线产品线产品经理孙可将毫米波的优势总结为以下几点：第一，频谱丰富，用户体验速率高；第二，时延极低；第三，天线小，设备轻量化，部署方便；第四，采用点对点通信机理，定位精度较sub6G更高。

也许有人会诟病毫米波频谱高所产生的传播损耗大、容易被遮挡的问题，但是孙可认为，没有绝对的劣势技术，某些时候劣势也可转化为优势。“波长短，在应用中更容易形成隔离，便于对覆盖的控制，从而实现覆盖岛之间的不同配置。”孙可认为。例如，工厂园区摄像头监控区域可配置为上行优先，厂房传送软件下载则可配置为下行优先。

3GPP早已将毫米波优势资源纳入5G标准化工作中。据悉，在R15版本中，毫米波的标准化程度已经较高，能够支持商用，定义了用户配对、用户跟踪、多载波管理等与Sub6G不同的部分。目前基站与UE（包括手机与CPE）均有成熟的商用产品。此后的R16版本又进一步做了增强和优化提升，通过减少系统开销、增强性能、提高网络覆盖以提升频谱效率，如引入高阶256QAM调制、完善IAB回传等场景。

技术优势明显，标准化工作推进顺利，毫米波引发了各国政府和运营商的高度关注。

适合热点场景和高精度定位业务

技术优势只有转化为商业优势，才能充分发挥毫米波的潜在价值，打通价值变现的闭环通路。那么毫米波适用于哪些应用场景？

爱立信东北亚区无线产品线产品经理刘威扬认为，毫米波的传播以Los径与反射径为主，这一特性决定了其特别适合于某些应用场景。面向2C，毫米波适合于业务量密集的街道、比赛场馆、演出场馆、车站等，服务于手机终端，也可以作为回传补充实现IAB，达成5G基站的部署，扩展网络服务范围；面向2B，毫米波因为高速率、低时延、容易隔离、定位精度高的特性，可以向不同方向优化，从而广泛应用于智能工厂、园区、码头、交通等领域。此外，毫米波的超大带宽属性，也可以应用于实时的媒体转播、快速布放的监控业务等。

上述场景目前已经在部分运营商得到了先行验证。例如，2020年初Verizon成功地在赛场上利用毫米波5G实现了如下4G无法承载的业务：第一，VR实时观赛，观众可以在场内选择不同的视角来借助VR头盔、手机观看比赛；第二，AR赛事解说，利用手机与后台数据分析实时联动，叠加景像来查看球员信息、比赛数据，还与FoX媒体合作，将比赛实况利用5G网络对接卫星直接分发。

展望未来，由于设备小、易于部署、容量极大，随着技术的更新，毫米波可以提供单点超过10Gbit/s的速率能力，为应用提供极佳的传送能力，加速全息通信、沉浸式VR云游戏、网联机器人等具有逼真影像业务的发展。

罗马不是一天建成的，毫米波的商用也在一步步推进，总体而言目前处于产业初期，应用范围较小，市场空间并不明朗。运营商绝大部分在做早期测试验证，用于城市高业务热点区的容量吸收、高端用户的口碑提升；欧洲、日本等运营商也在借助毫米波满足2B的差异化需求。

从产业链角度看，目前毫米波仍面临一些掣肘：基带处理要求高，计算量大，对回传要求高；天线物理尺寸小，设计集成度要求高，通常以IC芯片的方式实现，产品设计难度大、成本高、设计周期长；终端角度看，目前支持毫米波的比例较低，芯片丰富度不足，根据GSA最新统计，仅30%左右的终端支持毫米波。

“无论网络还是终端，均需产业规模商量才能降低成本。因此产业链需要就应用场景尽快达成共识，充分利用现有产业成果，推进产品规格的归一化定义，并对终端支持及早提出要求。”刘威扬认为。

爱立信协同全球运营商积极推进毫米波应用

作为全球主要的5G设备供应商之一，爱立信很早就开始了毫米波相关技术与产品的研发，并持续引领毫米波产业技术。韩志聪介绍，2018年爱立信因产业化毫米波天线与RFIC集成的PAAM阵列芯片而获得GTI大奖；2018年9月，爱立信先于3GPP标准在北美商用毫米波频段的FWA应用；2019年4月，爱立信与北美三大主要运营商AT&T、T-Mobile和Verizon率先实现毫米波面向智能手机的商用；2020年3月，爱立信联合高通首次获得商用网络、商用终端4.3Gbit/s的端到端业界最高速率。

据悉，爱立信毫米波产品已经经过3代迭代，面向应用场景进行了大量优化调整：第一代面向FWA应用；第二代面向移动终端应用，小型化和优化，易于街道站部署；第三代基带集成优化，大幅降低回传难度。韩志聪表示，爱立信一直在引领毫米波产品研发与优化，低功率、小型化、易部署是毫米波在5G时代的关键优化方向。

爱立信目前正协同运营商在全球积极推进毫米波的应用。截至2020年中，爱立信已经完成超过20个商用网或试点的建设。在我国，爱立信也在积极推进毫米波的测试和试验。

8月25日，爱立信在北京完成国内首个5G毫米波商用系统和商用智能手机测试。爱立信5G Streetmarco毫米波商用基站和一加的5G毫米波商用手机进行了对接，双方在中国信通院MTNet实验室完成了无线协议功能和峰值速率等性能测试，在怀柔外场进行了LOS（视距）和NLOS（非视距）等多种场景下吞吐率、业务时延，以及车载移动情况下波束跟踪、小区间切换和拉远覆盖等性能测试。

9月11日，爱立信的商用设备与OPPO的商用CPE进行了测试，完成了国内首个商用系统和商用CPE的5G毫米波测试，首家实现了采用商用终端外场下行峰值超过4Gbit/s，首家采用商用终端实现外场上行峰值达到210Mbit/s，在距基站2.3公里处，下行速率仍可达到200Mbit/s。

“在5G中后期，随着Sub6G频段充分应用，毫米波将成为必然选择，市场空间超过千亿美元，毫米波将扩展5G系统的服务能力区间，适应日趋增长的数据流量，激活面向垂直行业的创新，最终增强5G服务社会的能力，促进社会的数字化转型。”爱立信相信。