5G毫米波——以極致性能，助力卓越網(wǎng)絡(luò)

1月28日技術(shù)評(píng)論（李明）5G系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段便面向6GHz以下和6GHz以上全頻段布局，以綜合滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)容量、覆蓋、性能等方面的要求。因此高中低頻段協(xié)同發(fā)展是5G時(shí)代重要話題之一。

與早已被業(yè)界所熟知和廣泛部署的Sub-6GHz頻段相比，毫米波可謂移動(dòng)通信領(lǐng)域未來(lái)的一片藍(lán)海。5G時(shí)代，由于用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能和時(shí)延更極致的要求，曾經(jīng)未被充分發(fā)掘的滄海遺珠——毫米波逐漸開(kāi)始受到更多關(guān)注。

5G時(shí)代毫米波有更大用武之地

頻譜是移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心資源，而5G低、中、高頻段在速度和覆蓋范圍等方面各有千秋。

低頻段特別適合提供廣域覆蓋；5G中頻段（Sub-6GHz）可提供更大容量（100-200兆帶寬），中頻也是部署MIMO技術(shù)的較理想頻段；高頻段（毫米波） 在24GHz至40GHz之間，毫米波覆蓋范圍小，但毫米波可提供更寬的頻譜、更高的容量以及更低的時(shí)延。

5G時(shí)代，由于6GHz以下的頻譜資源已經(jīng)相對(duì)緊張，很難找到適合5G連續(xù)大帶寬的頻譜，毫米波有了更大的用武之地。

愛(ài)立信中國(guó)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)部總監(jiān)王小旭在接受C114專(zhuān)訪時(shí)指出：5G時(shí)代毫米波的優(yōu)勢(shì)主要有兩大關(guān)鍵詞：一是極致性能，二是賦能。極致性能方面，毫米波頻譜資源更充沛、帶寬更大（400-800M甚至更大帶寬資源），能夠帶來(lái)更大的網(wǎng)絡(luò)容量、更高的單用戶峰值速率、更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)；賦能方面，5G目標(biāo)以賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型為目標(biāo)，行業(yè)應(yīng)用需要極致的速率、容量和時(shí)延，這離不開(kāi)毫米波技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的助力。

國(guó)內(nèi)應(yīng)用前景亦很廣闊

就技術(shù)本身而言，與中低頻相比，毫米波覆蓋范圍有限，而且成本也相對(duì)較高，但憑借極致性能（超大帶寬和超低時(shí)延）優(yōu)勢(shì)，王小旭認(rèn)為，毫米波的應(yīng)用前景十分廣闊。

ToC領(lǐng)域，體積小、容量大的毫米波設(shè)備在中心商務(wù)區(qū)、體育館、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等熱點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行有針對(duì)性的精細(xì)化部署，能夠有效提升系統(tǒng)容量及用戶體驗(yàn)速率。是運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域容量挑戰(zhàn)的重要手段。根據(jù)綜合測(cè)算，毫米波與中頻5G協(xié)同組網(wǎng)將大幅降低單位比特用戶流量的承載成本。此外，毫米波支持FWA（固定無(wú)線接入），適合在一些光纖資源欠發(fā)達(dá)地區(qū)以經(jīng)濟(jì)高效的方式向家庭或企業(yè)提供類(lèi)光纖互聯(lián)網(wǎng)傳輸服務(wù)。王小旭進(jìn)一步指出：中國(guó)市場(chǎng)雖然因?yàn)楣饫w資源相對(duì)充沛而沒(méi)有太強(qiáng)烈的FWA需求，但在應(yīng)急救援、熱點(diǎn)事件保障、賽事直播等應(yīng)用場(chǎng)景，毫米波能夠以“游牧”形式作為光纖或銅纜最后一公里的補(bǔ)充，發(fā)揮毫米波部署靈活，業(yè)務(wù)開(kāi)通便捷的優(yōu)勢(shì)。

ToB領(lǐng)域，毫米波面向垂直行業(yè)應(yīng)用可提供高速率、超低時(shí)延服務(wù)。5G毫米波的低延遲特性將改善監(jiān)控和視頻流/廣播，讓AR/VR更普及，增強(qiáng)在線游戲體驗(yàn)，同時(shí)推動(dòng)5G智能工廠的發(fā)展。例如，愛(ài)立信與奧迪合作，基于5G毫米波的URLLC功能進(jìn)行連接，通過(guò)5G控制機(jī)械臂來(lái)安裝汽車(chē)方向盤(pán)，組裝汽車(chē)的各個(gè)零部件等智能工廠的自動(dòng)化產(chǎn)線應(yīng)用，將自動(dòng)化機(jī)器從有線連接中解放出來(lái)，大大提高了生產(chǎn)線的靈活性、機(jī)動(dòng)性和效率。

雖然北美等國(guó)外市場(chǎng)由于光纖資源不發(fā)達(dá)FWA需求強(qiáng)烈、初期中低頻資源不足等原因而率先商用5G毫米波，而國(guó)內(nèi)則優(yōu)先部署中低頻、后考慮毫米波，但在王小旭看來(lái)：“不同國(guó)家或地區(qū)的5G頻譜策略其實(shí)是因地制宜，未來(lái)也會(huì)殊途同歸，最近北美開(kāi)始了中頻段5G的部署。毫米波和中低頻并不是二選一或?qū)α⒌年P(guān)系，而是一個(gè)各有所長(zhǎng)、長(zhǎng)期共存、互為補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的關(guān)系。因此，國(guó)內(nèi)毫米波應(yīng)用前景也非常廣闊，有著很大的潛力。”

不斷攻克技術(shù)瓶頸，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)成熟

5G商用兩年多以來(lái)，毫米波產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。GSA數(shù)據(jù)顯示，截至2021年8月，全球已有超過(guò)160家運(yùn)營(yíng)商投資5G毫米波技術(shù)，支持5G毫米波的終端設(shè)備已達(dá)84款。GSMA則預(yù)測(cè)，在2021年發(fā)布的智能手機(jī)中支持毫米波技術(shù)的將超100種，相較于2020年有近10倍增長(zhǎng)，支持毫米波的FWA CPEs設(shè)備也將超50種。

雖然勢(shì)頭良好，前景可期，但毫米波規(guī)模商用部署仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。

技術(shù)方面，毫米波覆蓋范圍有限，手、身體、墻體甚至是植被、雨滴都會(huì)影響毫米波信號(hào)的傳播。好在業(yè)界已經(jīng)通過(guò)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，來(lái)攻克毫米波覆蓋和信號(hào)傳輸距離瓶頸。例如，通過(guò)不斷的進(jìn)行軟硬件技術(shù)創(chuàng)新，愛(ài)立信攜手合作伙伴助力運(yùn)營(yíng)商N(yùn)BN在7.3公里的距離上實(shí)現(xiàn)了接近1Gbps的5G毫米波傳輸速度；在國(guó)內(nèi)，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組的指導(dǎo)下，愛(ài)立信順利完成高低頻NR-DC外場(chǎng)性能測(cè)試，在拉遠(yuǎn)測(cè)試中，在距離基站2.4km公里處下行速率達(dá)到1Gbps，在2.6公里處下行峰值速率仍可達(dá)到800Mbps，充分體現(xiàn)了愛(ài)立信商用毫米波產(chǎn)品業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的覆蓋性能。

產(chǎn)品方面，愛(ài)立信通過(guò)在全球毫米波商用網(wǎng)絡(luò)部署中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，致力于毫米波設(shè)備的輕量化。利用毫米波實(shí)現(xiàn)良好覆蓋的關(guān)鍵是設(shè)備的可部署性，即能夠在任何有高速率高容量需求的位置進(jìn)行部署的能力。從實(shí)際部署場(chǎng)景看，毫米波設(shè)備經(jīng)常會(huì)部署在屋頂、燈桿，甚至是墻面，因此毫米波設(shè)備可部署性尤為關(guān)鍵。愛(ài)立信的毫米波產(chǎn)品在具備768個(gè)天線矩陣，800兆的工作帶寬，超過(guò)3G運(yùn)行帶寬的基礎(chǔ)上，體積做到了8升，重量?jī)H有8公斤，產(chǎn)品的面積大致相當(dāng)于11寸的Pad，非常便于部署。

前不久，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組指導(dǎo)下，愛(ài)立信首家完成了毫米波OTA性能測(cè)試。通過(guò)這次測(cè)試不僅驗(yàn)證了毫米波設(shè)備，對(duì)測(cè)試設(shè)備、信道參數(shù)、測(cè)試方法、終端芯片等端到端的測(cè)試環(huán)境都進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證，為毫米波在國(guó)內(nèi)的規(guī)模商用又邁出積極的一步。

蓄勢(shì)待發(fā)，邁向全頻段應(yīng)用

當(dāng)前毫米波在全球各地區(qū)的發(fā)展并不同步，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)率先商用了Sub-6GHz頻段5G網(wǎng)絡(luò)，5G毫米波也在IMT-2020 (5G)推進(jìn)組指導(dǎo)下開(kāi)展技術(shù)試驗(yàn)。業(yè)界都期待毫米波帶來(lái)的極致能力為5G后續(xù)發(fā)展充分賦能，惠及千行百業(yè)。

王小旭認(rèn)為：“毫米波的發(fā)展是通信技術(shù)邁向全頻段應(yīng)用，包括邁向?qū)?lái)6G的演進(jìn)不可或缺的環(huán)節(jié)。部署毫米波網(wǎng)絡(luò)將有助于進(jìn)一步提升我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)能力、賦能更多行業(yè)應(yīng)用，并為6G技術(shù)演進(jìn)積累經(jīng)驗(yàn)、培育產(chǎn)業(yè)。國(guó)內(nèi)盡早明確毫米波頻譜規(guī)劃及射頻指標(biāo)，將有助于業(yè)界開(kāi)展有針對(duì)性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及優(yōu)化。商用部署帶來(lái)的規(guī)模效益也有助于進(jìn)一步降低毫米波的成本。愛(ài)立信愿意攜手業(yè)界伙伴共同推動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)的成熟，為毫米波在國(guó)內(nèi)規(guī)模商用奠定基礎(chǔ)。”

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