原標題：5G商用下半場：毫米波產業加速落地

來源：中國經營報

本報記者 譚倫 北京報道

距離5G正式商用已過兩年有餘，網絡建設逐步完備之際，產業聚光燈也在悄然轉向。5G應用正在取代基站部署，成爲新的主角。

今年7月出臺的《5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》被視爲一個標誌。這篇拉響加快5G發展號角的政策性文件首次提出，到2023年，5G個人用戶普及率超過40%，用戶數超過5.6億，5G物聯網終端用戶數年均增長率超200%。

終端與應用的普及離不開網絡資源的支撐，而頻譜便是網絡基礎設施中最爲重要的一環。除了備受關注的低頻700MHz外，位於高頻段的毫米波也是5G產業新的聚焦點。鑑於其頻率寬帶容量大、時延低等優點，5G毫米波在賽事場館、AR、VR、雲遊戲、工業互聯網等領域中可廣獲應用。

據全球移動通信協會GSMA發佈的《5G毫米波經濟性分析報告》顯示，5G毫米波在高密度城市部署和固定無線接入場景裏，與中頻波段的結合將爲運營商帶來明顯的成本優化和增益。而在高密度的室內場景裏部署，也將降低每平方米的網絡成本。

“目前我國5G網絡的頻譜資源是有限的，向更高頻段劃分將成爲頻譜使用的主要走向。”在9月23日舉行的第二屆5G毫米波產業高峯論壇上，中國通信標準化協會副理事長兼祕書長聞庫向《中國經營報》記者表示，隨着5G網絡建設規模推進，5G網絡規模覆蓋已逐步完善，5G正在逐漸走向下半場，這一階段的主要任務將是擴大5G的需求應用，而5G毫米波大帶寬、低時延等特性，將在未來助力千行百業完成行業數字化轉型。

高頻段漸獲青睞

根據全球5G標準化組織的3GPP協議規定，5G使用的頻段包括兩類，一類範圍爲450MHz~6GHz，也被稱爲Sub 6GHz頻段；另一類範圍爲24.25GHz~52.6GHz，因其波長在1毫米~10毫米之間，故也通常被稱爲毫米波。

由於位居高頻段，單位毫米波所能攜帶的大容量數據能夠滿足5G大帶寬的需求，同時也能爲高清實時直播等提供超低時延的傳輸。但在很長一段時期，毫米波鮮被行業問津。對此，從事毫米波研發多年的高通中國區研發負責人徐晧表示，因爲早期毫米波的覆蓋有限，而且設備成本比較貴。

不過，隨着移動通信快速演進，低頻段資源面臨耗盡挑戰，而毫米波技術因更新迭代，在攻克成本與性能兩大傳統技術軟肋後，也再次被啓用。截至目前，全球已有28家運營商在毫米波頻段進行了商用部署。

據GSMA大中華區總裁斯寒透露，從亞太區域及全球來看，26GHz現在是被部署和發放牌照最多的、最熱門的毫米波頻段，另外37GHz~40GHz也在美國和其他國家與地區得到了部署或牌照，是僅次於26GHz的熱門頻段。

在國內，5G毫米波也同樣發展迅速。據聞庫指出，目前我國5G毫米波技術標準逐漸成熟。在3GPP完成34.25GHz~35.25GHz頻段毫米波的標準化工作後，工信部已經確定了我國5G研發技術的實驗，並在實驗室和5G外場進行實驗。

與此同時，聞庫表示，5G毫米波的應用場景也在不斷擴大。“5G毫米波不僅能夠面向to C的用戶提升體育賽事的直播體驗，提高上行速率，還可以面向工業製造領域的大帶寬、低時延的to B場景，提高高速率傳輸和定位能力。”在聞庫看來，這也代表5G毫米波正在走向行業應用。

此外，聞庫表示，國內廠商也在不斷加快研發進度。在24.75GHz~27.5GHz頻段、獨立組網和非獨立組網、800M帶寬同時上下行工作、大上行幀結構等研發方面取得了卓有成效的進展。

而在終端及芯片領域，記者瞭解到，高通、海思、三星、聯發科等也都推出了毫米波芯片。截至目前，全球商用的毫米波終端芯片已有約70款，以手機和CPE（客戶前置設備）爲主。

“中國非常適合發展毫米波。”徐晧表示，國內人口衆多，而且城市人口更爲密集，在這種情況下，在地鐵站、體育場館中，適合用毫米波來提供大容量的服務。

破局5G下半場利器

5G商用早期，Sub-6GHz憑藉傳播距離遠，能更好地穿透物體，更容易解決大範圍區域的信號覆蓋問題等優勢，成爲運營商推動5G普及的首選。但在進入到5G下半場後，應用成爲主角，這也意味着，能夠支持數千兆比特的速率和超大容量的頻段資源將更爲重要。

“目前5G應用落地面對的挑戰中，很重要的一點就是解決高可靠、高性能的傳輸需求，而毫米波恰恰對此會有一個很好的提升。”中國移動研究院無線與終端技術研究所所長丁海煜表示，從中國移動推進5G行業應用的實踐經驗來看，高速率、低時延、可靠性是不同用戶的共性需求。

以工業相機上傳視頻爲例，丁海煜介紹稱，這種應用場景要求傳輸速率達到上百兆甚至千兆，而毫米波能夠提供400M的帶寬，速率能夠做到Sub 6GHz上下行速率的4~6倍，從而更好地解決相應的特殊場景對於大上行的要求。

而在低時延方面，丁海煜表示，毫米波的時延是Sub 6GHz的一半左右，尤其是端到端的時延，能夠達到4毫秒，這對賽事高清直播、遠程醫療手術等有些需要超低時延的場景，具有很好的提升。

此外，中國電信首席專家、貝爾實驗室院士畢奇認爲，除了上述優勢以外，毫米波還有一個明顯的優勢便是成本。“我們之所以從3G、4G到5G發展這麼快，就是因爲成本，能讓運營商積極地擁抱下一代技術。儘管從單機成本看，3G到5G每代演進成本加了一兩倍，但是它的速率加了10到20倍，這使得每比特的成本大大下降。”畢奇表示。

畢奇指出，從過往數十年經驗來看，當頻帶越來越寬時，每比特的成本呈指數下降，而毫米波能夠較好地解決成本問題，尤其是高流量的成本。

“毫米波對於釋放5G全部潛能而言至關重要。”徐晧表示，目前工業領域是5G應用發揮重要作用的主場景，而毫米波的出現提供了一個契機。徐晧認爲，結合5G毫米波的三大特性，可以把現在工廠裏面的有線以太網用無線以太網代替，從而爲工業製造的靈活性提供更大的支持。

徐晧進一步向記者指出，目前中國針對6G的研發已在進行之中，而6G的頻譜範圍也將進一步拓寬至太赫茲和可見光。這也意味着，毫米波作爲5G跨越到6G的必經之路，將有着非常好的商用前景。

落地仍存挑戰

雖然毫米波在5G應用的規模推廣上將發揮重要作用，但也依然面臨不少誤區和挑戰。

徐晧指出，毫米波雖然有着大帶寬、高速率、低時延的優點，但並非所有的應用場景都適合於用毫米波，就像不是所有的場景都適合於用Sub 6GHz一樣。“最適合用毫米波的場景就是熱點覆蓋。”徐晧表示，只有在企業內部、場館外部、交通樞紐、固定無線、工業物聯網這些需要大容量、多用戶、高容量限制的場景中，才需要並適合使用毫米波。

中國聯通科技創新部總經理馬紅兵指出，成本是毫米波在落地中的一個關鍵挑戰，而只有規模化推廣，才能把成本降下來。同時，馬紅兵表示，毫米波的定位目前還只是一個基礎層技術，後面用到的支撐網絡纔是整個毫米波產業落地的難點。“毫米波不能脫離後面的支撐網絡而獨立存在，所以在推廣毫米波時必須考慮這點。”馬紅兵指出。

而在聞庫看來，中國5G毫米波的發展仍存在三個方面的工作要做。一是要積極推動毫米波的標準研究和技術研發工作。“我們應針對WRC制定的毫米波頻譜以及國內發佈的毫米波試驗頻譜，積極開展國際國內毫米波標準的研究和技術研發工作，同時還要加強毫米波與Sub 6GHz頻段的協同組網工作。”聞庫表示。

其次，聞庫表示，應聚焦5G毫米波的基礎元器件研發。“毫米波帶寬比較高，不僅對頻率器件要求高，對其他相關元器件也是大的挑戰。”聞庫指出，當時在推廣400MHz、200MHz、100MHz頻段時，不僅在微波器件上有一些壓力，實際上在大帶寬ADDA（數模轉換）器件上也有一些壓力，甚至這些壓力比模擬無線電的帶寬壓力還要大一些。因此，要做好無線電基站和這些裝備必須克服這些困難，提升與毫米波相對應的元器件發展水平。

此外，聞庫建議，要加強產學研的合作，做好冬奧會的演示示範，共同推動毫米波的成熟，爲未來6G太赫茲的可能使用積累經驗。“太赫茲的使用不可能直接越過5G毫米波而使用，只有做好5G纔能有6G。因此，產業界應該共同努力，在工信部的推動下，共同做好毫米波的發展進程。”聞庫最後表示。