5G已經開始規模商用，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、低時延等多方面優勢，能夠釋放5G關鍵潛能，從而實現業務體驗的革命性提升和助力千行百業的數字化轉型。

GSMA預測，毫米波作為高速接入工業自動化、醫療健康、智能交通、虛擬現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的發展以及行業應用的拓展，通信頻段正在向毫米波方向發展，毫米波最大的優勢是頻段資源豐富，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高速數據傳輸，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已經為毫米波的發展規劃了相關頻段。2019年11月，國際電聯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2020年8月的數據，目前已經有22家運營商在全球范圍內部署了毫米波5G系統，美國、日本和韓國重點在28GHz頻段部署了商用網絡，同時美國還在考慮26GHz商業化的情況。

中國聯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。第一類是基于網絡的數據熱點場景，這種場景對網絡的流量需求較大，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絡的高通量層，來解決網絡的容量問題。第二類是智慧園區場景，毫米波可以與AI技術結合，疊加豐富的智能業務，提供大容量、高速率、本地化園區的解決方案，為園區專網提供服務。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版本進行了優化，R17版本做了進一步的增強。

面向毫米波，3GPP制定了以大規模多天線技術為基礎的解決方案，還制訂了相關的系統信息設計等，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，從而實現控制信道切換，更快速地滿足系統工作的需求，實現更高通信速率。據了解，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化的網絡覆蓋和波束管理，減少系統開銷、增強性能、提高網絡覆蓋能力。

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和工業物聯網用例，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，實現厘米級定位精度。

芯片、終端、模組蓄勢待發

為了進一步推動毫米波技術發展，毫米波產業鏈企業已開始了研發工作。高通已經克服了毫米波在技術和商業化方面的諸多障礙，不僅能提供毫米波調制解調器，還能提供端到端的系統設計，在很多關鍵技術方面都建立了的原型系統。高通公司工程技術高級總監駱濤表示，高通已經推出了毫米波模組，實現了在非常緊湊的尺寸中集成天線、射頻前端、收發器，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：一是路損比較高，覆蓋范圍受限；二是如果采用傳統的天線和芯片分離方式，會導致很低的效率以及嚴重的發熱；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，毫米波手機已經成為現實。“一加毫米波版手機4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。”一加手機高級無線工程師鐘永衛講道。一加手機已經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）高級標準化經理王衛表示，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絡，同時針對毫米波技術發展的瓶頸問題，包括室外覆蓋室內以及碰到遮擋之后信號的劇烈變化，進行組網方面的新技術和實現方案的研究和探索。

毫米波應用也處在不斷的發展過程中。中興通訊無線產品規劃總工王建利認為，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，毫米波會在工業互聯網以及更多企業應用中發揮更大的作用。可以期待，在毫米波規模化商用后，5G的潛力將得到充分釋放。
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