ICCSZ訊  毫米波對5G發展的重要性不可言喻。然而由于產業鏈薄弱，器件及部署成本較高等問題都亟待解決，讓國內的三大運營商對5G毫米波“愛恨交加”。

  雖然中國移動則聯合高通、中興通訊聯合試驗成功實現毫米波移動化，讓毫米波的應用真正“照進現實”。但運營商對毫米波的態度依然比較保守，中國聯通毫米波應用將滯后于C波段3~5年，中國移動保守預計滯后2年，中國電信則視高頻產業進展情況而定。

  可以說，“5G這個小鮮肉要去追毫米波這個白富美，還得繼續努力。”

  讓人“愛恨交織”的5G毫米波

  毫米波做為無線通信頻段使用由來已久。在目前針對5G的標準討論中，毫米波頻段的使用是一個新的熱點。

  對于毫米波在5G網絡中的應用，中國聯通網絡建設部副總經理馬紅兵表示：“毫米波的大帶寬特性可以用于室內外熱點、無線家庭寬帶和潛在新的業務形態方面。在室內外熱點方面，毫米波反射徑豐富，能夠滿足1Gbps的體驗訴求。”

  “此外，毫米波還可用于固定無線寬帶接入業務，滿足典型如4K、8K電視的傳輸需求，滿足市郊居民區的視頻需求;開闊環境eMBB業務，滿足HD、UHD視頻以及圖片視頻共享等業務，滿足場館、步行街、廣場等場景需求;在室內走廊場景中，室內多徑反射提升信號強度，相比自由空間傳播的信號更強，適合圖片、視頻瀏覽共享。”馬紅兵補充道。

  簡而言之，在5G網絡領域，可以利用毫米波無線電頻譜為5G網絡提供所需要的帶寬，以滿足高速的移動網絡需求。

  據了解，目前已經有不少企業正在為毫米波在5G領域的應用而做技術研發，例如國際聯盟mmMAGIC，其正在研究5G毫米波移動無線接入技術，旨在實現5G網絡對6GHz及更高頻段的使用。該聯盟由三星集團為主導，成員企業包括法國電信運營商Orange、西班牙電信公司、愛立信以及國內華為等，此外還有一些歐洲的設備測量企業。

  盡管毫米波在5G網絡領域十分重要，但是，傳統上來說，由于傳輸損耗較高，且易受建筑、人、植物、甚至是雨滴的阻礙影響，這些較高頻率范圍不適合于移動寬帶服務。由于覆蓋率不足且缺乏移動性支持(尤其在非視距環境中)，這些問題導致此前毫米波在移動寬帶上的應用一直不太可行。

  “在中國聯通對毫米波傳輸特性進行的實際場景驗證中，毫米波的穿透損耗、樹衰損耗、繞射損耗和反射損耗均很明顯。具體參數表現為：樹衰和樹的密度強相關，典型的樹衰損失約為17dB;標準多層玻璃穿透損耗約為15dB，標準的混凝土外墻穿透損耗可達到65dB;反射損耗<10dB;繞射損耗>18dB。”馬紅兵進一步表示，“這些具體參數可以看出，毫米波的整體覆蓋能力有限，室外覆蓋室內的效果難以實現。”

  由于毫米波傳輸特性與C頻段以及3GHz以下頻段傳輸特性存在明顯差異，因此毫米波的應用面臨重重挑戰：產業鏈薄弱，器件及部署成本較高等問題都亟待解決。這也是中國移動研究院首席科學家易芝玲為什么用“愛恨情仇”來表達對5G毫米波的態度。

  據了解，5G剛剛開始，各個用戶也開始使用了一些器件，但是國內毫米波器件的市場占有率相對來說比較低，特別是在射頻前端部分。

  “5G的發展，需要跨界的融合，才能夠真正把一些特別是高頻段的5G的技術真正推向實用”，東南大學教授尤肖虎則從技術的角度闡述。具體到毫米波，尤肖虎指出，“5G時代，從一開始就要考慮和做器件的來進行協同，和做工藝的進行協同，比如說你沒這個工藝的支撐，甚至沒有辦法把毫米波的天線封裝在壁板上或者是芯片上，這是一項非常重要的工藝。如果沒有這個工藝的支撐，就沒有辦法做一個試驗系統和演示系統”。

  正如中國電信創新中心副主任楊峰義所言，目前高頻尤其是毫米波在技術方面還存在很多不成熟的方面，設備與終端產品還未能滿足5G高頻通信的商用部署要求，目前5G高頻通信產品屬于階段性的預研性質或試驗性質的機型，因此產業在毫米波芯片及相關的器件的生產、上下游產品的成熟度、降低成本等方面需要進一步的提升。

  毫米波應用照進現實

  正如易芝玲所預見，“5G這個小鮮肉要去追毫米波這個白富美，還得繼續努力。”那到底5G這個小鮮肉如何才能追上毫米波這個白富美呢?

  馬紅兵指出，基于毫米波的廣泛應用，中國聯通將積極推動毫米波的研究和試驗。具體而言，中國聯通認為，未來的毫米波的研究與推進計劃將分3步走。

  近期主要進行面向毫米波的eMBB業務需求及應用研究，毫米波產品形態、關鍵器件、架構、測試方法研究，5G毫米波關鍵技術、單站能力驗證，以及與全球產業鏈共同推動WRC19 AI 1.13議題及毫米波頻率規劃;中期將進行5G高低頻混合組網規模試驗，5G毫米波典型場景的組網能力驗證，以及與全球產業鏈共同推動WRC19 AI 1.13議題及毫米波頻率規劃;遠期將進行試商用，并根據產業鏈成熟度和業務需求進行商用部署。

  中國電信則一直積極推動高頻技術和標準發展，堅持技術和應用兩條腿走路。據楊峰義介紹，中國電信密切跟蹤高頻段的業界進展，與國內制造商、大學一起積極參加863、專項三高頻相關的技術、設備研究與實驗系統開發工作。在試驗方面，中國電信參加了工信部組織的IMT-2020測試中高頻段的覆蓋和容量的測試工作，主要聯合華為、中興、大唐、愛立信等廠商，并使用26G/28GHz頻段，試驗主要涵蓋了高頻室外覆蓋、室內覆蓋兩大場景，初步了解了毫米波的傳播特性。

  在技術研究方面，楊峰義表示，目前國內IMT-2020對5G高頻研究主要集中在eMBB場景，高頻段接入網可以通過雙連接技術，將控制面錨定在Sub-6GHz頻段，保證用戶連接的穩定性，與Sub-6GHz頻段5G網絡共用核心網。此外還可以根據業務發展預測及無線專業對高頻組網的部署策略，在站點及光纖光纜規劃、前/中/回傳承載網絡容量及設備規格等方面進行相應前瞻考慮，具備未來5G高頻部署時，通過擴容等方式提供所需光纖資源和前/中/回傳承載的能力。

  而近日一則利好消息提振了產業信心，中國移動則聯合高通、中興通訊聯合試驗成功實現毫米波移動化，讓毫米波的應用真正“照進現實”。

  11月17日，高通、中興、中國移動完成5G新空口互通，互通演示在中國移動5G聯合創新中心實驗室進行，測試中使用中興通訊出品的5G新空口預商用基站和高通的5G新空口終端原型機，二者之間的通訊在3.5GHz頻段，并支持100MHz的廣帶寬。這也是5G新空口在全球的首次成功互通。

  同日，三家宣布完成了首例TD-LTE商用芯片終端的千兆速率的商用演示，在采用目前業界下行12流極限傳輸條件下，單UE峰值速率接近850Mbps，進一步實現了用戶體驗5G化。

  “未來隨著手機產業鏈逐步成熟，室內外熱點寬帶業務(eMBB)也是高頻的主要應用。辦公室/住宅區(室內場景)、體育場/露天集會(室外場景)、商場/火車站等密集場景，醫療器械互聯，IDC機房互聯，工業互聯網應用等均會成為高頻技術的主要應用方面。”楊峰義對毫米波的未來應用充滿信心。

  具體到時間節點上，中國聯通毫米波應用將滯后于C波段3~5年，中國移動保守預計滯后2年。“毫米波應用的未來的道路很長，險灘、沼澤挺多的。”易芝玲透露，“中國移動在毫米波的5G上面的試驗計劃還處于第一個階段。”

  此外，楊峰義指出，中國電信5G高頻計劃投入、部署范圍以及商用規模將根據未來的市場需求、業務發展以及產業鏈成熟度具體確定。“中國電信未來的5G規劃，高頻段商用將在5G發展的第二階段。中國電信計劃在2017-2018年開展5G實驗室和外場測試，2019年開展試商用部署，2020年首先在Sub-6GHz頻段實現規模商用。第二階段將待高頻產業進展具備條件后，再針對典型應用場景啟用高頻段。5G高頻段應用可定位為無線回傳以及室內外熱點地區eMBB高容量應用。”

  作者：林想