毫米波愈發(fā)閃亮：無它不奧運，越演進越強大

（魏德齡/文）相比目前正在熱火朝天進行覆蓋的Sub-6GHz頻段，毫米波頻段在國內(nèi)還略顯低調(diào)。但實際上，5G毫米波頻段對于未來5G網(wǎng)絡(luò)的體驗將起到至關(guān)重要的作用，現(xiàn)有的Sub-6GHz頻段無法滿足的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬難題，毫米波卻能迎刃而解，例如未來兩年奧運會的網(wǎng)絡(luò)部署中就已經(jīng)缺它不行，毫米波的價值正在日趨凸顯。

毫米波成全球部署新重點

GSMA對毫米波在5G網(wǎng)絡(luò)中的價值做出了預(yù)測，根據(jù)《毫米波的價值》報告，預(yù)計到2034年，5G毫米波將創(chuàng)造5650億美元的GDP，并產(chǎn)生1520億美元的稅收，占到5G創(chuàng)造總價值的25%。另一份《5G毫米波在中國》的報告指出，預(yù)計到2034年，在中國使用毫米波頻段所帶來的經(jīng)濟收益將產(chǎn)達約1040億美元，其中垂直行業(yè)領(lǐng)域中的制造業(yè)和水電等公用事業(yè)占貢獻總數(shù)的62%，專業(yè)服務(wù)和金融服務(wù)占12%，信息通信和貿(mào)易占10%。

在8月27日舉行的“GSMA毫米波技術(shù)深入解讀研討會”上，通過產(chǎn)業(yè)鏈多方的分享也能發(fā)現(xiàn)，毫米波頻段的部署已經(jīng)成為全球多地的重點。截至5月13日，全球7個國家和地區(qū)的28個運營商已經(jīng)獲得毫米波頻段，其中美國、日本、韓國已經(jīng)商用，主要使用28GHz頻段；歐洲的意大利完成毫米波頻譜分配；德國、英國已經(jīng)進行頻段規(guī)劃；亞洲的中國香港/臺灣、泰國也已經(jīng)完成毫米波頻段的分配。

運營商之所以開始大力部署毫米波頻段，是因為只有當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)同時擁有Sub-6GHz與毫米波頻段時，才能發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的最大潛能。愛立信的王衛(wèi)在本次研討會上分享的愛立信研究成果表明，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在高頻部署有毫米波、中頻部署有Sub-6GHz與LTE、低頻部署有2G與3G網(wǎng)絡(luò)，再配合多載波聚合技術(shù)時，網(wǎng)絡(luò)的速率、覆蓋、時延三項指標(biāo)才能達到最優(yōu)。

中國則可能在2021年部署毫米波，預(yù)計將采用26GHz頻段，2022年基于SA具備規(guī)模商用的能力。而這一時間點，恰恰與北京2022年冬奧會形成了同步，事實上，對于未來奧運會賽場的網(wǎng)絡(luò)需求而言，基本可以稱得上是“無毫米波不奧運”。

無毫米波不奧運

早在2018年的平昌冬奧會上，毫米波就被應(yīng)用在了視聽轉(zhuǎn)播技術(shù)中。隨著目前賽事場館正從過去的有線過渡到無線，全無線場館正在成為未來的大趨勢。根據(jù)東京奧運會的全無線媒體服務(wù)帶寬需求，全球前12大新聞社在每家獨享300Mbps的情況下，共需要3.6Gbps帶寬，剩下約300人的普通新聞媒體也需要共享6Gbps的帶寬。中國聯(lián)通研究院李福昌認(rèn)為，上述的全無線媒體服務(wù)帶寬需求采用Sub-6GHz頻段將很難實現(xiàn)，需要毫米波進行支持。

于此同時，在冬奧會賽場中，除了新聞服務(wù)外，全景VR、新型信息交互、智能安防同樣需要毫米波的高帶寬低延遲特性來助力。愛立信的王衛(wèi)就在研討會上分享了相關(guān)案例，目前Verizon已經(jīng)在NFL與NBA的場館中部署了支持毫米波頻段的5G網(wǎng)絡(luò)，讓即便是位置不佳或臨時需要出恭的觀眾也可以使用全景VR來實時觀看比賽。高通公司工程技術(shù)高級總監(jiān)駱濤博士認(rèn)為5G毫米波將帶來新一波機遇，在室內(nèi)部署中，毫米波能夠與Wi-Fi提供的現(xiàn)有無線服務(wù)互補，同時擴展至全新的終端類型，帶來卓越速度和無限容量的同時支持增強體驗。

5G毫米波的帶寬優(yōu)勢也已經(jīng)在實際部署后得到了證明，通過Ookla基于Speedtest應(yīng)用的大量用戶實測數(shù)據(jù)顯示，搭載驍龍移動平臺的5G毫米波終端峰值速率超過2Gbps，更重要的是在平均下載速率上，毫米波可以超900Mbps，而Sub-6GHz僅為225Mbps。這也反映到了5G用戶的真實體驗之中。

實際上，毫米波在國內(nèi)的相關(guān)測試中也有著不俗表現(xiàn)，在三大運營商的聯(lián)合測試中，使用800MHz帶寬的情況下，峰值下行可達14.7Gbps，上行3Gbps，時延僅為1-1.5ms，最大覆蓋范圍2.6公里；另在8月25日，一加與愛立信率先完成的2020年IMT-2020毫米波終端測試中，使用一加8手機，配合愛立信基站，4cc下行吞吐率可達2.1Gbps，最大距離可達1.2公里。

顯然，毫米波的價值正在日漸凸顯，高帶寬的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)，恰恰是解決奧運會無線網(wǎng)絡(luò)需求的不二之選。

克服挑戰(zhàn)，越演進越強大

通過全球多個國家或地區(qū)對于毫米波頻段的部署不難看出，毫米波設(shè)備的能力已經(jīng)基本成熟，毫米波移動化的挑戰(zhàn)正在被克服。高通公司駱濤博士認(rèn)為，傳統(tǒng)觀點認(rèn)為該領(lǐng)域主要有四大挑戰(zhàn)，分別是覆蓋范圍有限且成本高、僅支持視距傳輸、僅可用于固定用例以及終端外形尺寸較大。但高通多代毫米波解決方案及其商用終端的發(fā)布已經(jīng)證實，這些挑戰(zhàn)是可以克服的。

同時，5G標(biāo)準(zhǔn)的不斷演進也為解決這些挑戰(zhàn)帶來了更大助力。R16標(biāo)準(zhǔn)中引入的IAB，能更好地解決毫米波的覆蓋問題，通過IAB連接光纖，大大減少了光纖接入點的數(shù)量，在實際使用中，IAB可以靈活進行接入和回傳資源的重新分配，滿足動態(tài)需求。IAB大大擴展了毫米波的覆蓋，此前在法蘭克福市中心，在部署了7個gNodeB與400個毫米波終端的情況下，僅需28個IAB節(jié)點，就讓整個覆蓋范圍實現(xiàn)了明顯增加。

在面對傳輸和固定用例的問題上，通過先進的波束成形技術(shù)，高通目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)超過150米的毫米波傳輸。實際上，正是高通在2015年展示的波束導(dǎo)向支持的非視距毫米波移動性，以及2016年通過展示智能波束成形和波束跟蹤技術(shù)展示的5G毫米波設(shè)計，讓毫米波技術(shù)邁出了“移動化”的重要一步。

例如，目前正在北美銷售的一加8手機中，就專門內(nèi)置了3塊高通QTM525 5G毫米波天線模組，當(dāng)一個天線被手部或身體其它部位遮擋時，通過支持信道快速切換，可以迅速找到新的傳輸路徑，讓毫米波終端的信號完全不成問題。

像高通QTM525、QTM535這樣將天線、射頻前端、收發(fā)器集于一身的毫米波模組，也解決了終端的尺寸問題，不僅滿足智能手機緊湊纖薄的設(shè)計需求，同時滿足功耗需求并提供最大化的性能。當(dāng)下，相較于Sub-6GHz設(shè)備，毫米波元器件尺寸更小，設(shè)備變得更容易小型化，也為后續(xù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。

毫米波芯片的進展和終端的普及更加迅速。高通早在2018年初推出的驍龍X50調(diào)制解調(diào)器就支持Sub-6GHz+毫米波。2019年推出的驍龍X55就實現(xiàn)對于全球全部主要Sub-6GHz與毫米波頻段的支持。2020年推出的驍龍X60更是實現(xiàn)了毫米波與Sub-6GHz的聚合。本次研討會上給出的數(shù)據(jù)顯示，目前已商用的5G終端中已經(jīng)有17款終端支持毫米波，預(yù)計年底將達20款，品牌涉及三星、LG、摩托羅拉、一加、HTC等多個廠商。

隨著R16、R17對于5G毫米波中大量增強特性的引入，不僅能解決此前面臨的種種挑戰(zhàn)，還能讓毫米波更具價值。除了上述提到的IAB外，節(jié)電特性幫助解決5G的能耗問題；增強型波束管理進一步改善時延、魯棒性和性能；定位能力的增加，讓5G終端最終可實現(xiàn)厘米級的精度；頻譜也將擴展到52.6GHz-71GHz頻段，以及免許可頻譜，可極大擴展利用范圍。

毫米波技術(shù)不僅克服了重重挑戰(zhàn)，還正在越演進越強大，帶來更好的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)，以及支持更多用例的可能。也許就在不久以后，毫米波甚至難掩低調(diào)，會因在多領(lǐng)域不可或缺的地位，變得愈發(fā)閃亮。