5G标准讨论之初，就有一个宏大的愿景，希望5G变革全球经济。HIS报告预测，到2035年，5G将为全球创造13.2万亿美元的经济产出和2230万个工作岗位，为汽车、制造、健康医疗、教育、娱乐等众多行业带来积极变革。
在这一宏大的愿景之下，5G部署的速度和规模都远超过4G。4G元年，全球只有4家运营商部署网络，3家终端厂商发布产品；而5G元年全球有超30家运营商部署网络，超40家终端厂商发布产品。另据GSA《全球5G网络及终端发展状态报告》显示，截止2020年6月，全球已有超过35个国家和超过80家移动运营商部署商用5G网络，预计到2020年年底，5G手机出货量将达到2亿部。
不过，5G行业发展还面临许多难题，5G潜力还未全部释放。中国移动终端公司技术部副总经理崔芳曾表示，5G行业发展的瓶颈主要集中在三个方面，终端不成熟、规模小和成本高。另外，未被完全开发的5G频段，也是制约5G发展的因素之一。
充分释放5G潜能，毫米波至关重要
5G部署的频段分为Sub-6GHz和毫米波，前者的优势在于网络覆盖范围、容量和性能之间的平衡，后者则能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。
不过，经历2G、3G、4G的发展，加上其他因素，6GHz以下的频谱已经非常稀缺。在4G时代，各个运营商分配到的频谱资源不连续且不到100MHz，而高频段的毫米波的带宽比当前3G、4G使用的带宽多25倍，可以为运营商提供800MHz带宽部署网络，成为释放5G潜能的关键所在。全球不同地区将会部署24GHz、28GHz、39GHz、47GHz频段的毫米波5G网络。
Ookla最新数据分析显示，在6HGz频段以下的现网测试中，搭载骁龙调制解调器及射频系统的终端的平均5G下载速率比4G LTE速率快5倍。而5G毫米波与6GHz以下频段相比，实测下载速度快4倍，平均速率高达900Mbps，峰值速率超过2Gbps。这就意味着，无论是支持4K、8K的多媒体内容直播，还是推动运营商提供无线流量套餐，都将在具有高容量、高速率的5G毫米波下发力。
此外，5G毫米波还具有低时延的特性，这将支持云游戏、云计算等需要多感官协调的交互类服务，也将满足工业互联网应用的极高需求。
在昨日的GSMA毫米波技术深入解读研讨会上，中国联通研究员无线技术研究副主任李福昌表示，毫米波应用场景众多，主要包括体育馆、广场等场景的热点覆盖、园区智慧专网和固定无线宽带接入。爱立信高级标准化经理王卫在谈及毫米波的部署场景时，也表示毫米波可应用到热点区域覆盖、固定无线接入和大视频传输场景。
高通公司工程技术高级总监骆涛在此次研讨会上说：“目前毫米波主要面向室外部署，能够显著提升当下的移动体验。毫米波部署的初期侧重于智能手机，部署主要由运营商驱动，且初期部署侧重于城市人口密集区域，例如部署在芝加哥、纽约、圣迭亚哥或者旧金山等地区。面向室内部署，毫米波能够与Wi-Fi提供的现有无线服务互补，同时扩展至全新的终端类型，带来卓越速度和无限容量的同时支持增强体验。所有这些为移动生态系统创造价值，包括运营商、服务提供商、场馆所有者、设备厂商和终端厂商。”
但要利用毫米波技术充分释放5G潜能还需一些突破性的技术。
突破产业化瓶颈，高通持续发力
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，易受雨衰、树衰和雾霾天气等影响，毫米波的商用部署还面临众多挑战。
不过，学术界和业界都在积极探索解决毫米波技术挑战的方案，高通就给出了经过仿真实验验证的解决方案。
针对毫米波覆盖范围有限且成本昂贵的问题，高通借助共址实现显著覆盖。骆涛说：“在5G时代，通过先进的波束成形技术，我们能够实现超过150米的毫米波传输。这项技术不仅通过仿真实验得到了验证，而且在外场测试中也得到了验证，意味着毫米波能够实现与现有热点和小基站的共址。同样，如果有相关基础设施设备，也可以实现与Wi-Fi共址。”
同时，骆涛指出，只能实现视距传输和固定传输是对毫米波的误解，5G NR能为其提供解决方案。在5G的设计中，高通有物理层信号能够支持快速调整和切换附近的波束，从而高效利用多路径和反射。“如果一个传输路径被手部或身体其它部位遮挡，通过激活手机上的另一个模块就可以快速找到一条新的传输路径。我们还将这种转换从基站内扩展到不同基站之间，这意味着毫米波传输在不同基站之间的切换也能够快速实现。”这一解决方案能够支持信道的快速切换。
另外，由于毫米波的带宽更大，从本质而言其能耗更高，这为外形尺寸较小的终端带来严峻的散热挑战。为此，高通经推出了集成天线、射频前段和收发器的毫米波模组。骆涛表示，一部手机可以采用多个这样的毫米波模组，不仅满足智能手机紧凑纤薄的设计需求，同时满足功耗需求并提供最大化的性能。
雷锋网了解到，今年2月，高通在美国圣迭戈市进行了先进的5G毫米波OTA外场测试的场景，验证了毫米波调制解调器在人流量大且有人群阻挡的情况下和毫米波终端在不断移动的极具挑战的环境下仍然能保持高速网络连接。
同时，高通也在推进对Rel-16及未来版本新功能的系统仿真。
业经验证的移动毫米波，开启5G新篇章
今年6月，Rel-16刚刚完成冻结。通过Rel-16将5G扩展至垂直行业。其中很关键的是，Rel-16引入了许多支持毫米波的5G NR增强特性，包括集成接入及回传（IAB）、增强型波束管理、节电特性、双连接优化及定位等。集成接入及回传（IAB）技术支持小基站灵活部署，在接入和回传中重用频谱和设备，能够节省开支。
雷锋网了解到，最开始部署5G时，用户数量少，为了满足毫米波对小基站的需求，可以将光纤接入到基站站点，但当用户增加之后，将所有光纤都铺设到基站实现难度大且成本过高，二用IAB连接光纤，用无线作为回传，则能节省成本。
此外， IAB的动态拓扑结构可以灵活进行接入和回传资源的重新分配，并在不同的gNodeB上支持不同的接入回传分割，满足动态需求。
高通也通过部署IAB扩展了毫米波的覆盖。今年2月，高通在法兰克福中心一平方公里的范围内部署了7个gNodeB、400个毫米波终端和28个IAB节点，验证了部署IAB节点之后，毫米波覆盖范围明显增加，同时网络吞吐量也得到提升。
毫米波虽然在过去被认为是“脆弱”的，但从高通的实践看来，毫米波应用于移动通信切实可行。骆涛表示，在未来，高通将致力于将毫米波扩展至室内、公共网络和企业专网，部署对数据速率和容量要求较高和人流密集的区域。Rel-17也赋予毫米波更多期待。
同时，在工信部的统一指导下，国内三家运营商也助力5G毫米波的发展。李福昌表示，中国联通将通过开展冬奥会场景毫米波试点试验，带动国内产业链加速发展。
中国移动研究院无线技术研究所副所长李男表示，预计在2022年实现毫米波商用，希望同产业界展开合作，继续验证毫米波的可用性。
目前，全球已有120家运营商在积极投资毫米波。或许我们还是无法想象5G会给这个世界带来何种颠覆性的变革，但我们可以看到，工业物联网、智慧城市、智能驾驶、医疗健康等领域的蓝图都随着5G技术的发展变得更加清晰。
毫无疑问，毫米波的大规模商用正是释放5G全部潜力的关键。
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吴优