iPhone12 或砍掉 5G 毫米波，真的过分么？

随着5G网络部署纵深挺进，5G毫米波的部署也在全球各地逐渐展开。据最新数据，截至2020年8月，全球范围内已经有22家运营商部署了毫米波5G系统，超过120家运营商正在投资毫米波。 毫米波作为一片尚待开垦的蛮荒之地，引得全球运营商蜂拥而至，毫米波何以赢得如此青睐？毫米波全球进展如何？目前又有什么瓶颈呢？

全球5G毫米波研究如火如荼

随着R16版本的冻结，人们逐渐将关注目光放在5G的关键技术毫米波技术上。所谓的毫米波就是波长为1-10毫米的电磁波。5G频段目前分成两个部分，FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz——6GHz，又叫Sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz——52.6GHz，也就是我们这里所说的毫米波。 全球对5G毫米波推进紧锣密鼓。全球自2018年上半年启动毫米波频谱拍卖，目前已有北美、亚太、欧洲等多个区域进行了毫米波频段的频谱分配。美国因为Sub-6频段资源极其紧缺（大量被军方占用），所以将毫米波频段作为5G先行部署的主要频段。美国于2020年完成24GHz、28GHz、37GHz、39GHz以及47GHz频谱拍卖，为5G商用部署提供了充足的频率资源。 此外，韩国于2019年完成28GHz频谱拍卖，欧洲毫米波频谱集中在26GHz，其中意大利已经进行了毫米波频谱资源的拍卖，德国和英国正在计划之中。 在完成频谱拍卖基础上，美国的几大主流通信运营商包括AT&T、T-Mobile和Verizon均已推出了5G毫米波的商用服务，在纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市进行毫米波商用部署。日本NTT docomo、韩国KT在内的多个运营商也已经开始了5G毫米波系统商业部署并取得积极进展。 GSA表示，截至2020年6月，仅在24.25-29.5GHz频谱范围内，全球已有42个国家/地区的127个运营商以试验、许可证、部署或运营网络的形式进行了5G投资。 目前我国5G毫米波频段资源虽然没有进行正式分配，但毫米波研究和测试进展也在加速。今年3月24日，工信部明确发文，要求：“适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划”，“组织开展毫米波设备和性能测试，为5G毫米波技术商用做好储备”。按照中国IMT-2020（5G）推进组统筹规划， 2020年重点验证5G毫米波基站和终端的功能、性能和互操作，2020—2021年开展典型场景应用验证。 三大运营商也都有各自的毫米波商用计划时间表。中国联通表示，将在2021年6月完成冬奥场馆设备部署和毫米波应用产品体验部署。中国移动研究院无线技术研究所副主任李男透露，将在2022年具备毫米波的规模商用能力。中国电信在积极参加工信部组织的毫米波外场试验的同时，也正在进行毫米波调研和研究工作。 除了运营商，华为、中兴、诺基亚、爱立信也都在加大毫米波研发。华为完成了5G毫米波关键技术测试的功能、射频和外场性能，华为海思芯片进行了5G毫米波关键技术的室内功能测试；中兴通讯与高通公司成功实现了基于智能手机的5G毫米波互操作性测试；爱立信截至2020年中，已经完成超过20个商用网或试点的建设；诺基亚贝尔则在8月31日在怀柔IMT-2020 5G试验外场中首家成功展示毫米波4Gbit/s峰值性能。

毫米波具有无可比拟的优势

随着中低频段（6GHz以下）无线电业务越来越繁多，可用的频谱资源日益匮乏，毫米波成为可开发掘的重要宝藏。与6GHz以下频段相比，毫米波也有着很多优势。

首先，极宽的带宽。

通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。相比于Sub-6频段分配资源时只能5MHz、10MHz、20MHz，毫米波可以轻松分配100MHz以上的带宽资源，基于如此充沛的频率带宽资源，毫米波5G的无线传输速度可以轻松超过Sub-6数倍，无线传输速率可达10Gbit/s以上。

其次，毫米波传播的定向性将会更具优势。

毫米波由于传播距离比6GHz以下频率更短，因此在整个传播路径下，毫米波信号间受到干扰的可能性将会变得更小，传播的精度有所提高。同时，被远距离截获的可能性将变得更低，在通讯安全方面，有着无可比拟的优势。在卫星通信、地球资源和气候变化监测以及射电天文学等多种无线电业务有着广阔的应用空间。

再次，毫米波系统更容易小型化。

众所周知，频段越高，对于接收天线的尺寸要求就会越低。这意味对于支持毫米波的终端而言，机身内部的接收天线可以做更小。因此，在军用领域就可以在大幅降低导弹等武器的直径和重量，从而带来更大的射程或更快的速度。

最后，毫米波具有低时延特性。

毫米波子载波间隔大，单SLOT周期（120kHz）是低频Sub-6G（30kHz）的1/4，空口时延降低，可满足行业需求，如工业自动化、远程医疗、自动驾驶、虚拟现实等领域中应用毫米波技术，给企业带来实实在在的产业升级体验。

可以说，毫米波提供数千兆级数据速率、更大容量和更低时延，对充分释放 5G性能、容量、吞吐量的全部潜能至关重要。正是由于毫米波有着如此多的优点，5G毫米波无论是个人终端消费，还是工业制造业、医疗健康等市场，都有着丰富多样的垂直应用场景。 对此，中国电信研究院无线通信研究所专家蒋峥认为，毫米波是5G网络不可或缺的部分，未来应该与较低频段的5G网络协同，为推动中国智能化产业升级作出贡献。

释放5G毫米波潜能需突破性瓶颈

毫米波面向室外部署，能够显著提升当下的移动体验。面向室内部署，毫米波能够与Wi-Fi互补，带来卓越速度和无限容量。 GSMA在《在毫米波频段提供5G服务的社会经济效益研究》中预测，2020—2034年，毫米波5G对全球GDP的贡献将呈指数增长态势，2034年将为全球GDP贡献5650亿美元，不过就目前来看，毫米波的商用部署还面临众多挑战。 一方面，毫米波技术还未达到完全成熟，由于毫米波的衍射和绕射能力差，在复杂环境下传播覆盖范围小，自由空间传播损耗大，运营商需要实现大规模覆盖往往需要投入更多的成本，会出现成本高、功耗大等一系列问题，显然，在基站设备成本目前偏高，不利于市场推广，有待进一步研究降本方案。中国移动研究院无线与终端技术研究所高级研究员张俪认为，毫米波在技术方案、电性能指标、产品成熟度、成本等方面有待逐步优化。 另一方面，毫米波产业链也待成熟。从产业链角度看，目前毫米波仍面临支持比例较低，芯片丰富度不足，根据GSA最新统计，仅30%左右的终端支持毫米波。在芯片方面，5G毫米波国产芯片的量产能力有待验证，目前主要集中于高校及研究所开发，亟待推动国内产业链成熟。值得一提的是，前不久，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，每通道成本由1000元降至20元。中国科学家自主研发成功成本毫米波芯片，不仅极大增强了话语权，在一定程度上也会加快5G毫米波 商用。 5G毫米波系统的规模部署和商业经营将是5G后续演进和6G技术研发的重要基础。目前运营商、设备商、终端厂商均在积极推动毫米波技术的成熟，通过5G毫米波系统的规模部署，有望开启5G发展的新阶段，为我们工作生活和产业发展带来翻天覆地的变化。 文章来源于晓说通信，作者杜峰 毕竟 5G毫米波还未普及 等时机成熟了再支持也不晚！

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