世界各地推出的5G大多依賴于中頻段頻譜，只有極少數(shù)例外。即便進(jìn)入2022年，即便業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為毫米波具有潛力，但是在移動(dòng)通信應(yīng)用中還需要克服艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)。因此，在5G發(fā)展的前期（如2019年和2020年），人們對(duì)于毫米波技術(shù)的應(yīng)用前景一直保持著懷疑態(tài)度。不過，在2021年12月的“驍龍技術(shù)峰會(huì)”上，高通演示了位于夏威夷和新澤西的兩部智能手機(jī)之間的實(shí)時(shí)8KHDR視頻通話，并實(shí)現(xiàn)了非常清晰的視頻質(zhì)量。正是基于極高的上行速率，這樣的高清視頻串流才能實(shí)現(xiàn)，而這個(gè)演示是基于5G毫米波連接實(shí)現(xiàn)的，由此可見，毫米波在支持基于視頻的豐富應(yīng)用方面具有廣闊前景。當(dāng)然，從技術(shù)上講，這本身也是意料之中的事。與此同時(shí)，我們中國(guó)市場(chǎng)對(duì)毫米波的態(tài)度也一直很積極。實(shí)際上，以5G為代表的新一代信息技術(shù)創(chuàng)新活躍，成為推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要驅(qū)動(dòng)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。決策層就多次指出，要加快5G網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，豐富5G技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。實(shí)際上業(yè)內(nèi)很清楚，在中國(guó)5G建設(shè)過程中，最先得到發(fā)展的是5G基礎(chǔ)建設(shè)的核心部分，也就是5G基站。在消費(fèi)終端，智能手機(jī)為主的市場(chǎng)也得到蓬勃發(fā)展。從相關(guān)數(shù)據(jù)可知，中國(guó)不僅處于全球5G建設(shè)絕對(duì)領(lǐng)先位置，5G基站全球占比更超70%，5G終端全球占比更是達(dá)到80%。所以在2022年，作為5G發(fā)展路徑中的又一個(gè)核心布局，即毫米波產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為產(chǎn)業(yè)端又一個(gè)核心議題。

技術(shù)的必然性是肯定的

在上文提到的2021年末的驍龍技術(shù)峰會(huì)上，高通全新一代8系移動(dòng)平臺(tái)——驍龍8Gen1發(fā)布。全新一代驍龍8移動(dòng)平臺(tái)集成的驍龍X65是全球首個(gè)符合3GPPRelease-16規(guī)范的5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，能夠支持最高達(dá)10Gpbs的下行速率。一般而言，如果只使用Sub-6GHz的300MHz帶寬（3個(gè)載波），驍龍X65支持的速率能夠達(dá)到6Gbps至7.5Gbps之間。且只使用毫米波頻段的800MHz帶寬，驍龍X65能夠支持高達(dá)7Gbps以上的傳輸速率。而基于毫米波頻段的800MHz帶寬加上Sub-6GHz頻段的100MHz帶寬，驍龍X65能夠?qū)崿F(xiàn)10Gbps的傳輸速率。

作為5G毫米波領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，高通已經(jīng)推出了四代驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，正從第1代的驍龍X50，到之后的驍龍X55、驍龍X60再到驍龍X65，高通每一代解決方案都支持5G毫米波。自2019年起，美國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)推出了支持5G毫米波的終端，無論在圣迭戈還是美國(guó)的其他地方都能體驗(yàn)到5G毫米波的高速連接。

值得一提的是，驍龍X65不僅能夠支持高達(dá)10Gps的極高速率，還支持超低時(shí)延和超高可靠連接，而后者對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和企業(yè)5G專網(wǎng)而言至關(guān)重要。實(shí)際上，毫米波頻段（24GHz及以上）既能滿足高流量、高網(wǎng)速的需求，又能保持5G服務(wù)的性能與質(zhì)量，作用尤為關(guān)鍵。特別是，毫米波可以作為一種有效的解決方案，來滿足增強(qiáng)型移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)的需求，還可以適用于一些新型用例，而這些用例如果使用其他頻譜的話，將會(huì)非常有挑戰(zhàn)或者成本高昂。

從更具體的技術(shù)角度來說，毫米波當(dāng)前主要應(yīng)用場(chǎng)景是固定無線接入（FWA）場(chǎng)景，隨著技術(shù)的不斷成熟未來可應(yīng)用于eMBB場(chǎng)景。未來要實(shí)現(xiàn)毫米波eMBB業(yè)務(wù)，產(chǎn)業(yè)鏈需要從如下三大技術(shù)方向上發(fā)力：首先，持續(xù)提升毫米波基站的等效全向輻射功率。其次，高低頻CA（Carrier Aggregation，載波聚合）技術(shù)使能毫米波頻譜與sub6G頻譜深度協(xié)同。再者，采用Multi-TRP（Multiple Transmission Reception Point）技術(shù)大幅提升毫米波連接的魯棒性和可靠性，從而大幅提升移動(dòng)場(chǎng)景以及被遮擋場(chǎng)景下的用戶體驗(yàn)。

比如，我們經(jīng)常提到當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域是5G應(yīng)用發(fā)揮重要作用的主場(chǎng)景，而毫米波的出現(xiàn)提供了一個(gè)契機(jī)。以工業(yè)制造為例，5G毫米波達(dá)到光纖級(jí)的大帶寬和低時(shí)延，可以替代現(xiàn)在工廠里的有線以太網(wǎng)，對(duì)工業(yè)制造的靈活性提供更大的支持。在重新設(shè)備生產(chǎn)線的時(shí)候，無須修改有線網(wǎng)絡(luò)，就能實(shí)現(xiàn)工廠的重構(gòu)，更加快速地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。5G毫米波還能在許多工業(yè)場(chǎng)景里提高工人工作安全性。在一些危險(xiǎn)的工業(yè)場(chǎng)景，例如高壓電輸變電線路的運(yùn)維，可以通過機(jī)器人上的高清相機(jī)來實(shí)現(xiàn)巡查，而只有5G毫米波的帶寬，才能傳輸超清畫面，滿足中控室通過畫面檢查設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況的要求，這個(gè)應(yīng)用大大提高巡查效率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

另外，在工業(yè)領(lǐng)域方面，我們還可以以5G毫米波配合機(jī)器人運(yùn)作為例。我們知道，在部署5G毫米波網(wǎng)絡(luò)的智慧工廠里，工業(yè)機(jī)器人需要獲得光纖級(jí)的帶寬和時(shí)延支持，并且工業(yè)機(jī)器人無須調(diào)整網(wǎng)絡(luò)布線，即能快速實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的重新部署，提高了工廠的靈活性，讓工廠實(shí)現(xiàn)柔性制造，以應(yīng)對(duì)更加多變的市場(chǎng)需求。

在家庭應(yīng)用場(chǎng)景方面，回家的路上可以通過5G毫米波連接家中設(shè)備，提前開啟各種智能化家居設(shè)備。此外，5G機(jī)器人還能在醫(yī)療健康、養(yǎng)老、教育、安全等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

除了賦能千行百業(yè)，毫米波還有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)便是成本。我們之所以從3G、4G到5G發(fā)展這么快，就是因?yàn)槌杀荆茏屵\(yùn)營(yíng)商積極地?fù)肀乱淮夹g(shù)。盡管從單機(jī)成本看，3G到5G每代演進(jìn)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。

中國(guó)毫米波發(fā)展關(guān)鍵年

當(dāng)然，毫米波在移動(dòng)通信應(yīng)用中還需要克服幾個(gè)艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)：與低頻段信號(hào)相比，毫米波信號(hào)的傳輸距離較短;容易受到樹木和其他障礙物的干擾而衰減;難以穿透混凝土建筑墻體。然而，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長(zhǎng)凸顯了毫米波頻段的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楹撩撞ū绕渌魏晤l段都能提供更多的容量和帶寬。

除美國(guó)外，目前日本也已經(jīng)部署了5G毫米波網(wǎng)絡(luò)，并推出了支持5G毫米波連接的智能終端。此外，全球其他國(guó)家和地區(qū)也開始部署5G毫米波，韓國(guó)和澳大利亞也已經(jīng)完成了5G毫米波頻譜拍賣，在歐洲毫米波頻譜拍賣已經(jīng)展開。

與美國(guó)、日本等國(guó)家相比，中國(guó)尚未向運(yùn)營(yíng)商提供毫米波頻譜進(jìn)行商業(yè)部署。目前中國(guó)的5G頻段為中頻段及低頻段。雖然目前還沒有確定分配給運(yùn)營(yíng)商的時(shí)間表，但是人們已經(jīng)意識(shí)到，毫米波頻譜將會(huì)深刻影響中國(guó)的5G機(jī)遇。與此同時(shí)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信正在開試驗(yàn)，為5G毫米波大規(guī)模示范應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

我們之前提到，在toC領(lǐng)域，傳統(tǒng)的視頻和直播業(yè)務(wù)體驗(yàn)得到升級(jí)，同時(shí)出現(xiàn)了一些新業(yè)務(wù)，比如360°自由視角視頻，AR/VR以及云游戲等，這些業(yè)務(wù)的發(fā)展對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的要求從幾十兆到幾百兆，甚至Gbps。我們常說，人們對(duì)未來美好生活的追求和向往是無止境的，所以個(gè)人業(yè)務(wù)未來逐漸會(huì)向交互式、沉浸式體驗(yàn)發(fā)展，比如全息通信。單用戶體驗(yàn)要求也將高達(dá)1～10Gbps。有不少專家此前就多次表示，隨著我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模推進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模覆蓋已逐步完善，5G正在逐漸走向下半場(chǎng)，這一階段的主要任務(wù)將是擴(kuò)大5G的需求應(yīng)用，而5G毫米波大帶寬、低時(shí)延等特性，將在未來助力千行百業(yè)完成行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

畢竟，毫米波具有大容量、大帶寬等天然優(yōu)勢(shì)，不僅能滿足人流密集區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)容量需求，還可以為自動(dòng)控制、VR/AR、檢測(cè)等業(yè)務(wù)提供支撐，有望在5G網(wǎng)絡(luò)部署中發(fā)揮重要作用。我們的工信部高度重視5G毫米波的發(fā)展，在2022年會(huì)有更多組織、儲(chǔ)備和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)成熟的舉措。

比如，依托新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)重大專項(xiàng)，支持5G毫米波關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)攻關(guān)，著力提升我國(guó)5G毫米波技術(shù)產(chǎn)業(yè)能力。并且，組織愛立信、華為、中興、高通、聯(lián)發(fā)科等國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)、芯片企業(yè)，聯(lián)合開展5G毫米波技術(shù)試驗(yàn)，解決技術(shù)難題，驗(yàn)證產(chǎn)品性能。同時(shí)，國(guó)家層面還協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)界各方就5G毫米波的載波帶寬、幀結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)達(dá)成一致，已經(jīng)奠定了很好的基礎(chǔ)。目前，主流廠商已經(jīng)陸續(xù)立啟動(dòng)了單載波帶寬為200M的5G毫米波設(shè)備的研發(fā)和測(cè)試工作。

可以說，在此之前，在各方的共同努力下，我國(guó)5G毫米波發(fā)展已經(jīng)取得積極成效。但在產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用場(chǎng)景探索等方面仍存在一定挑戰(zhàn)，需要產(chǎn)業(yè)界繼續(xù)努力，這也是2022年需要重點(diǎn)發(fā)力的地方。

如加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，夯實(shí)5G毫米波產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。圍繞個(gè)人用戶及垂直行業(yè)需求，技術(shù)研究、產(chǎn)品研發(fā)等各項(xiàng)工作，持續(xù)優(yōu)化波束管理等關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步提升5G毫米波產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，持續(xù)推進(jìn)5G毫米波技術(shù)試驗(yàn)，進(jìn)一步暢通系統(tǒng)、芯片、終端等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，加速5G毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的熟悉。

在此前提下，挖掘應(yīng)用場(chǎng)景，助力5G毫米波商用落地。聚焦工業(yè)、交通、傳媒等重點(diǎn)行業(yè)，加速5G毫米波在室內(nèi)展館、室外場(chǎng)館、高人流街區(qū)等典型場(chǎng)景的應(yīng)用演示和驗(yàn)證，探索可推廣、可復(fù)制的網(wǎng)絡(luò)部署模式、商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，積極拓展5G毫米波應(yīng)用場(chǎng)景，與Sub-6G形成有效的互補(bǔ)。

當(dāng)然，堅(jiān)持開放合作，營(yíng)造互利共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)也很重要。5G的快速發(fā)展是產(chǎn)業(yè)界共同努力的結(jié)果，要積極開展跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的溝通交流。深化各方在5G毫米波技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用探索等方面的合作，緊密跟蹤全球5G毫米波發(fā)展態(tài)勢(shì)，吸收國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)雙邊多邊協(xié)作，共同營(yíng)造優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互利共贏的良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

后記

隨著5G的蓬勃發(fā)展，結(jié)合AI和云計(jì)算等前沿技術(shù)的能力，各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)因新技術(shù)而受益，屆時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)連接將像電力一樣隨處可用。按照這個(gè)方向，毫米波支持下的5G在2022年將幫助賦能全新商業(yè)模式、全新服務(wù)和全新收入來源。另外，5G毫米波是5G向6G發(fā)展歷程之中的必經(jīng)之路，是目前一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。如果運(yùn)營(yíng)商在2022年還低估毫米波的作用，將來提供5G服務(wù)時(shí)就有可能陷入競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)。我們中國(guó)的決策層當(dāng)然非?？粗乩?G來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，所以已經(jīng)在制定明確的計(jì)劃為移動(dòng)服務(wù)分配毫米波頻段。隨著5G毫米波解決方案不斷擴(kuò)大規(guī)模，實(shí)現(xiàn)更廣泛的經(jīng)濟(jì)效益，2022年及之后將會(huì)出現(xiàn)更加豐富的消費(fèi)者設(shè)備和裝置可供選擇，從而進(jìn)一步降低部署成本，帶來更多物美價(jià)廉的設(shè)備，推動(dòng)5G毫米波更加普及。