5G已經(jīng)開始規(guī)模商用，5G下一個階段的關鍵技術也開始引起人們的關注。毫米波由于其高帶寬、低時延等多方面優(yōu)勢，能夠釋放5G關鍵潛能，從而實現(xiàn)業(yè)務體驗的革命性提升和助力千行百業(yè)的數(shù)字化轉型。

GSMA預測，毫米波作為高速接入工業(yè)自動化、醫(yī)療健康、智能交通、虛擬現(xiàn)實等方面的核心使能技術，將在2035年之前對全球GDP作出6560億美元的貢獻，占5G總貢獻的25%。如今毫米波產業(yè)進展已成人們關注的焦點。

全球已有22家運營商部署毫米波

隨著5G的發(fā)展以及行業(yè)應用的拓展，通信頻段正在向毫米波方向發(fā)展，毫米波最大的優(yōu)勢是頻段資源豐富，帶寬能達到400MHz甚至800MHz，傳輸速度達到10Gbit/s。頻率高，天線尺寸小，因此終端可以集成更多的天線，形成更窄的波束。毫米波基站和支持毫米波的手機都能利用載波聚合或波束聚合實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，在減少干擾的同時支持密集的空間復用。

5G部署基于兩大類頻段：一是6GHz以下頻段，二是毫米波頻段。ITU已經(jīng)為毫米波的發(fā)展規(guī)劃了相關頻段。2019年11月，國際電聯(lián)世界無線電通信會議（WRC-19）為5G確定了更多的頻段，包括24.25~27.5GHz、37~43.5GHz、45.5~47GHz、47.2~48.2GHz和66~71GHz。目前毫米波部署主要在北美、歐洲、亞洲和澳大利亞進行。根據(jù)2020年8月的數(shù)據(jù)，目前已經(jīng)有22家運營商在全球范圍內部署了毫米波5G系統(tǒng)，美國、日本和韓國重點在28GHz頻段部署了商用網(wǎng)絡，同時美國還在考慮26GHz商業(yè)化的情況。

中國聯(lián)通研究院無線技術研究部副主任李福昌表示，總體來看毫米波可以應用于三大類場景。第一類是基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)熱點場景，這種場景對網(wǎng)絡的流量需求較大，如交通樞紐、機場、廣場、體育場、步行街等。在這種場景中通過部署毫米波形成網(wǎng)絡的高通量層，來解決網(wǎng)絡的容量問題。第二類是智慧園區(qū)場景，毫米波可以與AI技術結合，疊加豐富的智能業(yè)務，提供大容量、高速率、本地化園區(qū)的解決方案，為園區(qū)專網(wǎng)提供服務。第三類是固定無線寬帶接入，可以通過毫米波做一些寬帶接入的服務。另外中國聯(lián)通作為奧運會合作伙伴，致力于打造大帶寬無線奧運場館。

R17版本將適配更多毫米波場景

毫米波在標準方面進展順利。3GPP R15版本就將毫米波納入到工作范疇之內。在R15階段，就針對毫米波在內的5G NR給出基本的功能版本，R16版本進行了優(yōu)化，R17版本做了進一步的增強。

面向毫米波，3GPP制定了以大規(guī)模多天線技術為基礎的解決方案，還制訂了相關的系統(tǒng)信息設計等，并且定義了基于管理的相關功能，如天線端口的QCR設計、基于波束失敗的恢復機制等，這些技術可以滿足毫米波的基本部署需求。中國移動研究院無線技術研究所副主任李男表示，在R16的標準化工作中，3GPP重點提升了毫米波系統(tǒng)的工作效率，降低毫米波通信的時延和開銷。例如，在R15標準化階段，毫米波的配置大部分基于RC配置，周期相對較長，時延較大。而在R16標準化的過程中，針對這一問題引入默認配置，這樣能夠讓毫米波在工作的時候，更快速地完成相關配置，獲得更好的性能。

R17版本對毫米波性能進行了進一步增強，可適配更多的場景。針對中高速移動（如30km/h）的場景引入新的波束機制，從而實現(xiàn)控制信道切換，更快速地滿足系統(tǒng)工作的需求，實現(xiàn)更高通信速率。據(jù)了解，3GPP將在R17版本及未來版本中引入更多支持毫米波的5G NR增強特性，例如優(yōu)化IAB支持分布式部署，這項增強特性能夠幫助引入全雙工運行和移動中繼（例如汽車），以提升容量、覆蓋和服務質量。R17版本及未來版本還將引入優(yōu)化的網(wǎng)絡覆蓋和波束管理，減少系統(tǒng)開銷、增強性能、提高網(wǎng)絡覆蓋能力。

在R17及未來版本中，毫米波頻譜將得到進一步擴展，支持從52.6GHz到71GHz頻段以及免許可頻段，這將極大拓寬頻譜的利用范圍。未來版本還將支持eMBB之外的全新用例，將毫米波擴展至uRLLC和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例，同時還將支持增強定位技術，為廣泛用例提供定位性能增強，實現(xiàn)厘米級定位精度。

芯片、終端、模組蓄勢待發(fā)

為了進一步推動毫米波技術發(fā)展，毫米波產業(yè)鏈企業(yè)已開始了研發(fā)工作。高通已經(jīng)克服了毫米波在技術和商業(yè)化方面的諸多障礙，不僅能提供毫米波調制解調器，還能提供端到端的系統(tǒng)設計，在很多關鍵技術方面都建立了的原型系統(tǒng)。高通公司工程技術高級總監(jiān)駱濤表示，高通已經(jīng)推出了毫米波模組，實現(xiàn)了在非常緊湊的尺寸中集成天線、射頻前端、收發(fā)器，一部手機可以集成多個毫米波模組，這不僅能滿足智能手機緊湊纖薄的設計需求，還能滿足智能手機的低功耗需求并實現(xiàn)性能最大化。

在芯片模組具備以后，終端廠商也要解決把毫米波裝進智能手機的問題。如果把毫米波放到手機里面，會遇到三方面挑戰(zhàn)：一是路損比較高，覆蓋范圍受限；二是如果采用傳統(tǒng)的天線和芯片分離方式，會導致很低的效率以及嚴重的發(fā)熱；三是毫米波很容易被物體遮擋，特別是手機設計還要考慮手或者人體的遮擋。在各方的努力下，毫米波手機已經(jīng)成為現(xiàn)實?！耙患雍撩撞ò媸謾C4月29號在北美上市，這是一款很輕薄的旗艦級，厚度只有8毫米，硬件支持2×2 MIMO?！币患邮謾C高級無線工程師鐘永衛(wèi)講道。一加手機已經(jīng)與愛立信的商用基站配合，率先完成了2020年IMT-2020毫米波終端測試。

毫米波發(fā)展未來可期

事實上，隨著5G的演進，毫米波還將獲得更強的能力，支持更多應用場景。愛立信（中國）高級標準化經(jīng)理王衛(wèi)表示，5G目前僅處于初始階段，R17將引入低復雜度、高可靠的5G NR產品，助力毫米波擴展至全新的終端類型，帶來卓越速度和無限容量的增強體驗。R17將賦能更多全新服務，充分利用全新頻譜資源，全方位釋放5G毫米波潛能。

毫米波網(wǎng)絡也即將就緒，中國移動專家認為，毫米波會在2022年具備可以規(guī)模商用的能力，希望屆時能夠以SA架構為基礎部署毫米波網(wǎng)絡，同時針對毫米波技術發(fā)展的瓶頸問題，包括室外覆蓋室內以及碰到遮擋之后信號的劇烈變化，進行組網(wǎng)方面的新技術和實現(xiàn)方案的研究和探索。

毫米波應用也處在不斷的發(fā)展過程中。中興通訊無線產品規(guī)劃總工王建利認為，在2019—2020年，毫米波應用以FWA為主。到2021年，隨著冬奧會的舉辦，毫米波eMBB應用會得到發(fā)展和推廣。到2022年，隨著R16版本和R17版本標準的引入，毫米波會在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及更多企業(yè)應用中發(fā)揮更大的作用。可以期待，在毫米波規(guī)?；逃煤?，5G的潛力將得到充分釋放。
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