5G標準討論之初，就有一個宏大的願景，希望5G變革全球經濟。HIS報告預測，到2035年，5G將為全球創造13.2萬億美元的經濟產出和2230萬個工作崗位，為汽車、製造、健康醫療、教育、娛樂等眾多行業帶來積極變革。
在這一宏大的願景之下，5G部署的速度和規模都遠超過4G。4G元年，全球只有4家運營商部署網路，3家終端廠商釋出產品；而5G元年全球有超30家運營商部署網路，超40家終端廠商釋出產品。另據GSA《全球5G網路及終端發展狀態報告》顯示，截止2020年6月，全球已有超過35個國家和超過80家移動運營商部署商用5G網路，預計到2020年年底，5G手機出貨量將達到2億部。
不過，5G行業發展還面臨許多難題，5G潛力還未全部釋放。中國移動終端公司技術部副總經理崔芳曾表示，5G行業發展的瓶頸主要集中在三個方面，終端不成熟、規模小和成本高。另外，未被完全開發的5G頻段，也是制約5G發展的因素之一。
充分釋放5G潛能，毫米波至關重要
5G部署的頻段分為Sub-6GHz和毫米波，前者的優勢在於網路覆蓋範圍、容量和效能之間的平衡，後者則能提供數千兆級資料速率、更大容量和更低時延，對充分釋放 5G效能、容量、吞吐量的全部潛能至關重要。
不過，經歷2G、3G、4G的發展，加上其他因素，6GHz以下的頻譜已經非常稀缺。在4G時代，各個運營商分配到的頻譜資源不連續且不到100MHz，而高頻段的毫米波的頻寬比當前3G、4G使用的頻寬多25倍，可以為運營商提供800MHz頻寬部署網路，成為釋放5G潛能的關鍵所在。全球不同地區將會部署24GHz、28GHz、39GHz、47GHz頻段的毫米波5G網路。
Ookla最新資料分析顯示，在6HGz頻段以下的現網測試中，搭載驍龍調變解調器及射頻系統的終端的平均5G下載速率比4G LTE速率快5倍。而5G毫米波與6GHz以下頻段相比，實測下載速度快4倍，平均速率高達900Mbps，峰值速率超過2Gbps。這就意味著，無論是支援4K、8K的多媒體內容直播，還是推動運營商提供無線流量套餐，都將在具有高容量、高速率的5G毫米波下發力。
此外，5G毫米波還具有低時延的特性，這將支援雲遊戲、雲計算等需要多感官協調的互動類服務，也將滿足工業網際網路應用的極高需求。
在昨日的GSMA毫米波技術深入解讀研討會上，中國聯通研究員無線技術研究副主任李福昌表示，毫米波應用場景眾多，主要包括體育館、廣場等場景的熱點覆蓋、園區智慧專網和固定無線寬頻接入。愛立信高階標準化經理王衛在談及毫米波的部署場景時，也表示毫米波可應用到熱點區域覆蓋、固定無線接入和大影片傳輸場景。
高通公司工程技術高階總監駱濤在此次研討會上說：“目前毫米波主要面向室外部署，能夠顯著提升當下的移動體驗。毫米波部署的初期側重於智慧手機，部署主要由運營商驅動，且初期部署側重於城市人口密集區域，例如部署在芝加哥、紐約、聖迭亞哥或者舊金山等地區。面向室內部署，毫米波能夠與Wi-Fi提供的現有無線服務互補，同時擴充套件至全新的終端型別，帶來卓越速度和無限容量的同時支援增強體驗。所有這些為移動生態系統創造價值，包括運營商、服務提供商、場館所有者、裝置廠商和終端廠商。”
但要利用毫米波技術充分釋放5G潛能還需一些突破性的技術。
突破產業化瓶頸，高通持續發力
由於毫米波的衍射和繞射能力差，在複雜環境下傳播覆蓋範圍小，自由空間傳播損耗大，易受雨衰、樹衰和霧霾天氣等影響，毫米波的商用部署還面臨眾多挑戰。
不過，學術界和業界都在積極探索解決毫米波技術挑戰的方案，高通就給出了經過模擬實驗驗證的解決方案。
針對毫米波覆蓋範圍有限且成本昂貴的問題，高通藉助共址實現顯著覆蓋。駱濤說：“在5G時代，透過先進的波束成形技術，我們能夠實現超過150米的毫米波傳輸。這項技術不僅透過模擬實驗得到了驗證，而且在外場測試中也得到了驗證，意味著毫米波能夠實現與現有熱點和小基站的共址。同樣，如果有相關基礎設施裝置，也可以實現與Wi-Fi共址。”
同時，駱濤指出，只能實現視距傳輸和固定傳輸是對毫米波的誤解，5G NR能為其提供解決方案。在5G的設計中，高通有物理層訊號能夠支援快速調整和切換附近的波束，從而高效利用多路徑和反射。“如果一個傳輸路徑被手部或身體其它部位遮擋，透過啟用手機上的另一個模組就可以快速找到一條新的傳輸路徑。我們還將這種轉換從基站內擴充套件到不同基站之間，這意味著毫米波傳輸在不同基站之間的切換也能夠快速實現。”這一解決方案能夠支援通道的快速切換。
另外，由於毫米波的頻寬更大，從本質而言其能耗更高，這為外形尺寸較小的終端帶來嚴峻的散熱挑戰。為此，高通經推出了整合天線、射頻前段和收發器的毫米波模組。駱濤表示，一部手機可以採用多個這樣的毫米波模組，不僅滿足智慧手機緊湊纖薄的設計需求，同時滿足功耗需求並提供最大化的效能。
雷鋒網瞭解到，今年2月，高通在美國聖迭戈市進行了先進的5G毫米波OTA外場測試的場景，驗證了毫米波調變解調器在人流量大且有人群阻擋的情況下和毫米波終端在不斷移動的極具挑戰的環境下仍然能保持高速網路連線。
同時，高通也在推進對Rel-16及未來版本新功能的系統模擬。
業經驗證的移動毫米波，開啟5G新篇章
今年6月，Rel-16剛剛完成凍結。透過Rel-16將5G擴充套件至垂直行業。其中很關鍵的是，Rel-16引入了許多支援毫米波的5G NR增強特性，包括整合接入及回傳（IAB）、增強型波束管理、節電特性、雙連線最佳化及定位等。整合接入及回傳（IAB）技術支援小基站靈活部署，在接入和回傳中重用頻譜和裝置，能夠節省開支。
雷鋒網瞭解到，最開始部署5G時，使用者數量少，為了滿足毫米波對小基站的需求，可以將光纖接入到基站站點，但當用戶增加之後，將所有光纖都鋪設到基站實現難度大且成本過高，二用IAB連線光纖，用無線作為回傳，則能節省成本。
此外， IAB的動態拓撲結構可以靈活進行接入和回傳資源的重新分配，並在不同的gNodeB上支援不同的接入回傳分割，滿足動態需求。
高通也透過部署IAB擴充套件了毫米波的覆蓋。今年2月，高通在法蘭克福中心一平方公里的範圍內部署了7個gNodeB、400個毫米波終端和28個IAB節點，驗證了部署IAB節點之後，毫米波覆蓋範圍明顯增加，同時網路吞吐量也得到提升。
毫米波雖然在過去被認為是“脆弱”的，但從高通的實踐看來，毫米波應用於行動通訊切實可行。駱濤表示，在未來，高通將致力於將毫米波擴充套件至室內、公共網路和企業專網，部署對資料速率和容量要求較高和人流密集的區域。Rel-17也賦予毫米波更多期待。
同時，在工信部的統一指導下，國內三家運營商也助力5G毫米波的發展。李福昌表示，中國聯通將透過開展冬奧會場景毫米波試點試驗，帶動國內產業鏈加速發展。
中國移動研究院無線技術研究所副所長李男表示，預計在2022年實現毫米波商用，希望同產業界展開合作，繼續驗證毫米波的可用性。
目前，全球已有120家運營商在積極投資毫米波。或許我們還是無法想象5G會給這個世界帶來何種顛覆性的變革，但我們可以看到，工業物聯網、智慧城市、智慧駕駛、醫療健康等領域的藍圖都隨著5G技術的發展變得更加清晰。
毫無疑問，毫米波的大規模商用正是釋放5G全部潛力的關鍵。
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