毫米波（mmWave）正在成為5時代的熱門詞匯。幾年前，毫米波還只是實驗室階段的小眾技術，如今，毫米波已經(jīng)成為全球運營商都在研究和試點的熱門技術。

根據(jù)3GPP協(xié)議規(guī)定，5G網(wǎng)絡主要使用兩段頻率：FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是450MHz~6GHz，又稱Sub-6GHz頻段；FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz~52.6GHz，通常被稱為毫米波。如果說低頻段是5G的基礎覆蓋網(wǎng)絡，那么毫米波就是5G重要的熱點補盲技術。毫米波將與Sub-6GHz技術相輔相成，共同釋放5G的全部潛能。

覆蓋距離短？是劣勢也是優(yōu)勢

與Sub-6GHz相比，毫米波具有四大優(yōu)勢：一是毫米波頻譜資源豐富，用戶體驗速率更高；二是技術實現(xiàn)上毫米波通信時延更?。蝗呛撩撞?a target="_blank">天線小、設備輕、量化容易實現(xiàn)，部署更加方便；四是毫米波由于點對點通信的機理，定位精度較Sub-6GHz更高。

毫米波傳播主要以視距傳播和非視距傳播為主。但是，毫米波傳播損耗更大，容易被遮擋，是優(yōu)勢也是劣勢。優(yōu)勢在于，在應用中容易形成隔離，便于覆蓋的控制，從而實現(xiàn)覆蓋島之間的不同配置。例如，工廠園區(qū)覆蓋攝像頭監(jiān)控區(qū)域可配置為上行優(yōu)先，而在廠房傳送軟件下載則可配置為下行優(yōu)先。劣勢在于，在服務2C用戶時，由于傳播穿透效果差，因此基站覆蓋范圍小，要實現(xiàn)與Sub-6GHz接近的連續(xù)覆蓋需要部署更多的站點，所以毫米波僅適合應用于熱點區(qū)域與Sub-6GHz聯(lián)合組網(wǎng)使用。

毫米波商業(yè)前景廣闊

毫米波技術頻譜豐富、潛力大、應用前景廣闊，但由于當前處在5G產業(yè)初期，應用較少，市場空間不明朗。但預計到5G中后期，在Sub-6GHz頻段充分應用后，毫米波將是必然選擇。毫米波增強5G服務社會的能力是可以預期的，可很大程度上擴展5G系統(tǒng)的服務能力區(qū)間，以適應日趨增長的數(shù)據(jù)流量需求，并激活面向垂直行業(yè)的創(chuàng)新，從而促進全社會的數(shù)字化轉型。

GSMA數(shù)據(jù)顯示，5G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之一，預計將在2035年之前對全球GDP做出5650億美元的貢獻，占5G總貢獻的25%，而在2034年之前，在中國使用5G毫米波頻段所帶來的經(jīng)濟收益將達到約1040億美元。

從全球部署情況來看，全球運營商都在積極推進毫米波商用。GSA 6月報告顯示，全球有123個運營商在投資毫米波，其中21個運營商正在計劃實施或部署5G毫米波網(wǎng)絡。根據(jù)GSMA的報告，目前北美在應用28GHz（n261）、39GHz（n260）兩個頻段，規(guī)劃分配24GHz、47GHz頻段。日、韓在用28GHz（n257）頻段，并規(guī)劃40GHz頻段，歐洲、澳大利亞與中國均在考慮26GHz（n258）頻段。美國、日本、韓國已經(jīng)開始在商用網(wǎng)絡中部署毫米波頻段。

毫米波標準、頻譜基本就緒

毫米波在頻譜和標準方面也基本成形。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，這為各國規(guī)劃毫米波頻段提供了很好的參考依據(jù)。

在標準方面，毫米波標準化程度在R15版本已經(jīng)相對較高，能夠支持商用，已經(jīng)能充分應用毫米波的大帶寬特性，并定義了用戶配對、用戶跟蹤、多載波管理等與Sub-6GHz不同的部分。目前毫米波基站與終端（包括手機與CPE）均有成熟的商用產品。R16版本對毫米波做了增強，進一步進行了優(yōu)化，通過減少系統(tǒng)開銷、增強性能、提高網(wǎng)絡覆蓋來提升頻譜效率，如引入高階的256QAM調制，同時完善了場景，如采用IAB回傳。

毫米波的主要應用場景

毫米波應用主要分為2C和2B兩種。

在2C的應用場景中，毫米波更適合應用于業(yè)務量密集的街道，如比賽場館、演出場館等場景服務手機終端，另外也可以作為回傳補充實現(xiàn)IAB，用Backhaul來實現(xiàn)回傳達成5G基站的部署，從而擴展網(wǎng)絡的服務范圍。

基于毫米波在5G網(wǎng)絡中的特殊物理特性，運營商普遍對毫米波場景定位有一定的共識，即商業(yè)步行街區(qū)、各類場館、車站、機場等的業(yè)務極熱點。目前絕大部分運營商在做早期的測試驗證，部署策略是城市的高業(yè)務熱點區(qū)的容量吸收層。

未來，毫米波由于設備小、易于部署、容量極大、隨著技術的更新可以提供單點超過10Gbit/s的速率能力，為應用提供了非常好的傳送能力，將加速更逼真影像技術的產生，如全息通信、沉浸式VR云游戲、網(wǎng)聯(lián)機器人等業(yè)務。

例如，2020年初，Verizon就在賽場利用毫米波5G實現(xiàn)了幾個4G無法承載的業(yè)務：VR實時觀賽讓觀眾可以在場內選擇不同的視角來利用VR頭盔、手機觀看比賽；AR賽事解說，利用手機實時與后臺的數(shù)據(jù)分析聯(lián)動，可以疊加影像來查看球員信息、比賽數(shù)據(jù)；Verizon還與Fox媒體合作，直接將比賽實況利用5G網(wǎng)絡對接衛(wèi)星分發(fā)。

在2B應用中，毫米波以高速率、低時延、容易隔離、定位精度更高的特性，可以應用于智能工廠、園區(qū)、碼頭、交通等領域。此外，毫米波的超大帶寬屬性也可以應用于實時媒體轉播、快速布放監(jiān)控等業(yè)務。

在行業(yè)應用方面，歐洲、日本等對毫米波規(guī)劃了商業(yè)應用并積極開展試點，以2B的差異化應用為主，以應用需求為導向，表現(xiàn)出區(qū)域性優(yōu)化特征，配置要求的多樣性。毫米波在這類應用場景下，是獨立承載業(yè)務或作為具備特殊物理特性的網(wǎng)絡層來滿足部分或某幾類終端的應用需求。

Wi-Fi為何不能替代毫米波？

也許有讀者問，作為短距離高速率傳輸技術，Wi-Fi也可以用來配合5G中頻段信號補盲，成本也較低，為何非要選擇毫米波呢？

對此，一位中國移動專家對記者表示，毫米波與同頻段的Wi-Fi相比，由于帶寬都很大，所以速率基本相當。但5G毫米波的波束管理、多用戶調度、資源分配/負載控制/站間協(xié)作/高低頻協(xié)作等方面的協(xié)議和算法更加完善，使得5G毫米波通信的可靠性更高、連續(xù)性更好、用戶體驗更好。2B將是毫米波未來的主要應用場景，2C的室內和室外熱點區(qū)域也都是毫米波發(fā)揮作用的場景，毫米波應用到2B場景中，更可靠、更穩(wěn)定、更安全。

“Wi-Fi是競爭性接入，在多用戶場景下因缺少集中調度，QoS會惡化。而5G毫米波有集中調度能力，而且因為毫米波大帶寬和Massive MIMO功能，對多用戶并發(fā)下的性能支持更好?！币晃唤K端行業(yè)的專家表示。

應該說在頻譜效率相似的情況下，近距離（室內）通信的速率差異在于帶寬大小。如果近距離通信的用戶數(shù)比較多、移動性比較強，則采用蜂窩網(wǎng)絡更有優(yōu)勢、有保障；如果用戶數(shù)不多，移動性不強，則Wi-Fi的價格更有競爭力。
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