加速毫米波商用，積極構(gòu)建面向未來(lái)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)！

5月30日消息（艾斯 岳明）自2019年始，在僅僅三年多的時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)有209家運(yùn)營(yíng)商在83個(gè)國(guó)家/地區(qū)推出了一項(xiàng)或多項(xiàng)符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G服務(wù)。

其中，中國(guó)5G商用進(jìn)程非常顯著，截至4月底，中國(guó)已經(jīng)建成5G基站161.5萬(wàn)座，占全世界5G基站的70%以上；中國(guó)的5G終端連接數(shù)也已經(jīng)超過(guò)5億，全球占比超過(guò)80%。更重要的是，在良好的政策體系的推動(dòng)下，在2C和2B兩條"賽道"上，我國(guó)5G應(yīng)用已形成系統(tǒng)化推動(dòng)體系，呈現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展態(tài)勢(shì)，構(gòu)建新的5G產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局。

凡是過(guò)往，皆為序章。當(dāng)前，我國(guó)5G產(chǎn)業(yè)已經(jīng)"棋至中盤(pán)"，我們更應(yīng)該靜心思考，5G是否已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)業(yè)界所定義、所想實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)？在B5G時(shí)代，我國(guó)應(yīng)該如何持續(xù)引領(lǐng)全球5G商用進(jìn)程？產(chǎn)業(yè)鏈又該如何應(yīng)對(duì)消費(fèi)者和垂直行業(yè)對(duì)于超大帶寬、超低確定性時(shí)延、通信感知一體化等新聯(lián)接技術(shù)的需求？

答案是很明確且唯一的，那就是加速毫米波的商用進(jìn)程！

我們注意到，進(jìn)入2022年以來(lái)，全球市場(chǎng)對(duì)于毫米波頻譜和技術(shù)的測(cè)試和關(guān)注越來(lái)越多。無(wú)論是近期聯(lián)發(fā)科的首款5G毫米波芯片問(wèn)世，抑或是中興通訊聯(lián)合AIS、高通完成全球首個(gè)基于Sub-6GHz和高頻26GHz毫米波的5G高低頻雙連接測(cè)試（NR-DC），再或是英國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)表示計(jì)劃到2024年為移動(dòng)行業(yè)提供毫米波頻譜。我們可以看到，從底層的終端芯片支持，到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就緒，再到政府政策提供支持，毫米波生態(tài)和產(chǎn)業(yè)的成熟正在加速。

毫米波是5G演進(jìn)必經(jīng)之路

報(bào)告顯示，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量從2019年到2026年將會(huì)增長(zhǎng)6倍以上。雖然5G相較于4G，其峰值速率將增加10倍以上，面對(duì)不斷增長(zhǎng)的社會(huì)需求，當(dāng)數(shù)據(jù)流量不斷攀升達(dá)到目前的6倍以上時(shí)，5G無(wú)線空口技術(shù)還有多大挖潛空間？

新型信道編碼技術(shù)？超大規(guī)模MIMO？與其對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行高成本挖潛，倒不如開(kāi)拓新的頻譜資源。作為移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的"第一資源"，頻譜是稀缺寶貴的。

在5G當(dāng)中，早已被各種服務(wù)大量占用的中低頻段的連續(xù)頻譜資源尤其如此。當(dāng)這種限制在越來(lái)越多邁向5G時(shí)代的國(guó)家出現(xiàn)時(shí)，人們的目光就開(kāi)始轉(zhuǎn)向了更高頻段的毫米波資源。因?yàn)楹撩撞l譜資源更充沛、帶寬更大，可以達(dá)到400-800MHz甚至更大連續(xù)帶寬資源，因此能夠帶來(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)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，作為"超級(jí)碗"的舉辦地，美國(guó)雷蒙德·詹姆斯體育場(chǎng)一般最多可同時(shí)容納10萬(wàn)人以上，報(bào)道顯示，通過(guò)采用5G毫米波技術(shù)，蓋場(chǎng)館的網(wǎng)絡(luò)總流量能夠達(dá)到4.5TB，部分場(chǎng)景的峰值下載速度能夠達(dá)到3Gbps，是4G LTE峰值下載速度的20倍。

另外，面對(duì)被視為5G最大機(jī)會(huì)藍(lán)海的To B領(lǐng)域，部分國(guó)家的監(jiān)管機(jī)構(gòu)已經(jīng)在探索專門(mén)劃撥毫米波頻譜來(lái)推動(dòng)垂直領(lǐng)域企業(yè)市場(chǎng)的5G采用。原因在于，毫米波非常有利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并且目前在多個(gè)行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中已經(jīng)得到了驗(yàn)證和應(yīng)用--5G毫米波支持汽車制造、AGV、工業(yè)AR/VR的成功落地的案例不斷涌現(xiàn)，其速度快、容量大、延遲低、定位精準(zhǔn)、安全性強(qiáng)、集成度高等優(yōu)勢(shì)很好地解決了當(dāng)前5G行業(yè)應(yīng)用的痛點(diǎn)問(wèn)題。

GSMA智庫(kù)在發(fā)表的《5G毫米波經(jīng)濟(jì)性分析》報(bào)告對(duì)5G毫米波發(fā)展成本增益和經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了綜合分析，分析結(jié)果表明，5G毫米波在高密度城市部署和固定無(wú)線接入場(chǎng)景里，與中頻C波段的結(jié)合都將為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)明顯的成本優(yōu)化和增益。

對(duì)于毫米波頻譜的渴望，也反映在了預(yù)計(jì)將在今年6月份凍結(jié)的3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。R17當(dāng)中擴(kuò)展了可現(xiàn)有的5G NR頻譜設(shè)計(jì)，將毫米波頻譜范圍從24.25-52.6GHz(FR2-1)擴(kuò)展至高達(dá)71GHz(FR2-2)，并支持全球60GHz免許可頻段。未來(lái)還會(huì)研究114.25GHz頻段的可行性。

支持規(guī)模商用，毫米波產(chǎn)業(yè)鏈已趨于成熟

在絕大多數(shù)人看來(lái)，毫米波是一把"雙刃劍"，超大帶寬、低時(shí)延好處是顯而易見(jiàn)的，但有限的覆蓋能力，高昂的部署成本，受限的應(yīng)用場(chǎng)景，這些難點(diǎn)也同樣明顯。

對(duì)于這些挑戰(zhàn)，我們需要客觀辯證的看待。得益于大規(guī)模集成電路技術(shù)與算法的進(jìn)步，有些問(wèn)題正在得到解決；但有些問(wèn)題，并不是真正的"問(wèn)題"。

以覆蓋能力為例，這同樣是Sub-6GHz 5G網(wǎng)絡(luò)在產(chǎn)業(yè)化前期所面臨的問(wèn)題，Sub-6GHz 5G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)引入大規(guī)模天線技術(shù)得到了解決；但我們需要注意的是，毫米波的應(yīng)用場(chǎng)景并不是為了解決廣覆蓋問(wèn)題，而是關(guān)注熱點(diǎn)區(qū)域的系統(tǒng)容量問(wèn)題在在城市中人口密集的區(qū)域、智能工廠、體育場(chǎng)等這些應(yīng)用場(chǎng)景中，運(yùn)營(yíng)商所面臨的問(wèn)題是容量限制而不是覆蓋限制。

再以飽受爭(zhēng)議的非視距傳輸信號(hào)衰減為例，這是個(gè)劣勢(shì)但也可以看成優(yōu)勢(shì)，這將有效降低站點(diǎn)之間的同頻干擾，達(dá)到更好的頻譜復(fù)用。我們可以舉一個(gè)智能工廠的例子，在未來(lái)智能工廠中，需要高密度聯(lián)接，WiFi和 Sub-6GHz 5G網(wǎng)絡(luò)都將面臨比毫米波更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)干擾。

從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，毫米波不僅可以運(yùn)用于固定用例，如固定無(wú)線接入的大量用例，在波束成形和波束跟蹤技術(shù)的支持下，還可以保證穩(wěn)健的移動(dòng)性。

當(dāng)然，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言，是否引入新的頻譜資源，除了監(jiān)管政策要求之外，還需要算明白"經(jīng)濟(jì)賬"，產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度是至關(guān)重要的。可以肯定的說(shuō)，當(dāng)前的毫米波產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)趨于成熟，具備了支持規(guī)模商用的能力！

從標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)角度來(lái)看，3GPP已完成5G毫米波24.25-27.5GHz頻段的標(biāo)準(zhǔn)化工作；預(yù)計(jì)將在今年6月份凍結(jié)的3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，還將擴(kuò)展可現(xiàn)有的5G NR頻譜設(shè)計(jì)，將毫米波頻譜范圍從24.25-52.6GHz(FR2-1)擴(kuò)展至高達(dá)71GHz(FR2-2)，并支持全球60GHz免許可頻段。

從芯片和終端角度來(lái)看，隨著RF技術(shù)的成熟，目前全世界已經(jīng)有數(shù)百款5G終端可以支持毫米波通信，產(chǎn)品形態(tài)上既包括智能手機(jī)，也有諸如CPE、模組等，可以滿足2C2B多種場(chǎng)景需求。更重要的是，伴隨著聯(lián)發(fā)科5G芯片天璣1050的面世，毫米波芯片市場(chǎng)不再是獨(dú)角戲，這給了產(chǎn)業(yè)鏈更多的選擇。

從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備角度來(lái)看，多家主流設(shè)備廠商相繼完成了IMT-2020 (5G)推進(jìn)組主導(dǎo)的技術(shù)試驗(yàn)，包括5G毫米波基站功能和外場(chǎng)性能測(cè)試等項(xiàng)目，在網(wǎng)絡(luò)峰值速率、端到端時(shí)延等關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異，為毫米波未來(lái)國(guó)內(nèi)大規(guī)模商用邁出堅(jiān)實(shí)一步。以愛(ài)立信的毫米波設(shè)備產(chǎn)品為例，在具備768個(gè)天線矩陣，800M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。

行且將至，積極構(gòu)建面向未來(lái)的毫米波產(chǎn)業(yè)生態(tài)

從5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來(lái)看，我國(guó)的5G研發(fā)工作起步較早，在5G的愿景形成和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研討階段起到了一定的引領(lǐng)作用，成為5G技術(shù)架構(gòu)確立和國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)力量之一。

與此同時(shí)，我國(guó)加快了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，建成了全球最大的5G商用網(wǎng)絡(luò)，5G市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，行業(yè)應(yīng)用的融合也在穩(wěn)步推進(jìn)，在5G應(yīng)用探索方面具有廣度和深度的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)第四屆"綻放杯"5G應(yīng)用征集大賽的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，我國(guó)5G應(yīng)用項(xiàng)目超過(guò)1.2萬(wàn)個(gè)，覆蓋了工業(yè)、能源、文旅、教育、醫(yī)療、港口等20多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，138個(gè)鋼鐵企業(yè)、194個(gè)電力企業(yè)、175個(gè)礦山、89個(gè)港口實(shí)現(xiàn)5G應(yīng)用商用落地；5G項(xiàng)目參與企業(yè)及單位近7000家，項(xiàng)目覆蓋全國(guó)31個(gè)省、市、自治區(qū)及香港特別行政區(qū)。這在全球，無(wú)論從覆蓋的行業(yè)數(shù)、企業(yè)數(shù)、地域范圍還是應(yīng)用的創(chuàng)新性、融合深度等方面均處于領(lǐng)先地位。

實(shí)際上，不同國(guó)家或地區(qū)的5G頻譜策略都是因地制宜的。比如北美市場(chǎng)一開(kāi)始因?yàn)橹械皖l段頻譜資源不足，并且光纖資源不發(fā)達(dá)導(dǎo)致FWA需求強(qiáng)烈，所以選擇了率先商用5G毫米波，但近期已經(jīng)開(kāi)始了中頻段的5G部署。正如一些行業(yè)專家所談到的，中國(guó)在毫米波領(lǐng)域的研究幾乎與北美等國(guó)家同時(shí)起步，但如果在中國(guó)仍然沒(méi)有毫米波應(yīng)用，就很難得到相關(guān)的應(yīng)用反饋，未來(lái)可能會(huì)讓產(chǎn)業(yè)在毫米波應(yīng)用方面有更多的延遲。

殊途同歸，5G會(huì)經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的投資和發(fā)展周期，只有全面協(xié)同調(diào)用從中低頻段到毫米波這樣的高頻段頻譜資源，才能發(fā)揮5G的全部能力和特性，并實(shí)現(xiàn)最初的技術(shù)設(shè)想。而政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)越早明確毫米波頻譜規(guī)劃，也將越有利于業(yè)界開(kāi)展有針對(duì)性的研究和產(chǎn)品規(guī)劃。

不僅如此，面向未來(lái)的6G時(shí)代，太赫茲和可見(jiàn)光通信將會(huì)成為必然發(fā)展方向，這些技術(shù)所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和工程難度，將數(shù)倍于毫米波。我國(guó)想要實(shí)現(xiàn)在B5G/6G時(shí)代的持續(xù)引領(lǐng)，也需要加快毫米波的商用落地進(jìn)程！

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