毫米波（mmWave）正在成為5時代的熱門詞匯。幾年前，毫米波還只是實驗室階段的小眾技術，如今，毫米波已經成為全球運營商都在研究和試點的熱門技術。

根據3GPP協議規定，5G網絡主要使用兩段頻率：FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是450MHz~6GHz，又稱Sub-6GHz頻段；FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz~52.6GHz，通常被稱為毫米波。如果說低頻段是5G的基礎覆蓋網絡，那么毫米波就是5G重要的熱點補盲技術。毫米波將與Sub-6GHz技術相輔相成，共同釋放5G的全部潛能。

覆蓋距離短？是劣勢也是優勢

與Sub-6GHz相比，毫米波具有四大優勢：一是毫米波頻譜資源豐富，用戶體驗速率更高；二是技術實現上毫米波通信時延更小；三是毫米波天線小、設備輕、量化容易實現，部署更加方便；四是毫米波由于點對點通信的機理，定位精度較Sub-6GHz更高。

毫米波傳播主要以視距傳播和非視距傳播為主。但是，毫米波傳播損耗更大，容易被遮擋，是優勢也是劣勢。優勢在于，在應用中容易形成隔離，便于覆蓋的控制，從而實現覆蓋島之間的不同配置。例如，工廠園區覆蓋攝像頭監控區域可配置為上行優先，而在廠房傳送軟件下載則可配置為下行優先。劣勢在于，在服務2C用戶時，由于傳播穿透效果差，因此基站覆蓋范圍小，要實現與Sub-6GHz接近的連續覆蓋需要部署更多的站點，所以毫米波僅適合應用于熱點區域與Sub-6GHz聯合組網使用。

毫米波商業前景廣闊

毫米波技術頻譜豐富、潛力大、應用前景廣闊，但由于當前處在5G產業初期，應用較少，市場空間不明朗。但預計到5G中后期，在Sub-6GHz頻段充分應用后，毫米波將是必然選擇。毫米波增強5G服務社會的能力是可以預期的，可很大程度上擴展5G系統的服務能力區間，以適應日趨增長的數據流量需求，并激活面向垂直行業的創新，從而促進全社會的數字化轉型。

GSMA數據顯示，5G毫米波作為高速接入、工業自動化、醫療健康、智能交通、虛擬現實等方面的核心使能技術之一，預計將在2035年之前對全球GDP做出5650億美元的貢獻，占5G總貢獻的25%，而在2034年之前，在中國使用5G毫米波頻段所帶來的經濟收益將達到約1040億美元。

從全球部署情況來看，全球運營商都在積極推進毫米波商用。GSA 6月報告顯示，全球有123個運營商在投資毫米波，其中21個運營商正在計劃實施或部署5G毫米波網絡。根據GSMA的報告，目前北美在應用28GHz（n261）、39GHz（n260）兩個頻段，規劃分配24GHz、47GHz頻段。日、韓在用28GHz（n257）頻段，并規劃40GHz頻段，歐洲、澳大利亞與中國均在考慮26GHz（n258）頻段。美國、日本、韓國已經開始在商用網絡中部署毫米波頻段。

毫米波標準、頻譜基本就緒

毫米波在頻譜和標準方面也基本成形。2019年11月，國際電聯世界無線電通信會議（WRC-19）為5G確定了更多的頻段，包括24.25~27.5GHz、37~43.5GHz、45.5~47GHz、47.2~48.2GHz和66~71GHz，這為各國規劃毫米波頻段提供了很好的參考依據。

在標準方面，毫米波標準化程度在R15版本已經相對較高，能夠支持商用，已經能充分應用毫米波的大帶寬特性，并定義了用戶配對、用戶跟蹤、多載波管理等與Sub-6GHz不同的部分。目前毫米波基站與終端（包括手機與CPE）均有成熟的商用產品。R16版本對毫米波做了增強，進一步進行了優化，通過減少系統開銷、增強性能、提高網絡覆蓋來提升頻譜效率，如引入高階的256QAM調制，同時完善了場景，如采用IAB回傳。

毫米波的主要應用場景

毫米波應用主要分為2C和2B兩種。

在2C的應用場景中，毫米波更適合應用于業務量密集的街道，如比賽場館、演出場館等場景服務手機終端，另外也可以作為回傳補充實現IAB，用Backhaul來實現回傳達成5G基站的部署，從而擴展網絡的服務范圍。

基于毫米波在5G網絡中的特殊物理特性，運營商普遍對毫米波場景定位有一定的共識，即商業步行街區、各類場館、車站、機場等的業務極熱點。目前絕大部分運營商在做早期的測試驗證，部署策略是城市的高業務熱點區的容量吸收層。

未來，毫米波由于設備小、易于部署、容量極大、隨著技術的更新可以提供單點超過10Gbit/s的速率能力，為應用提供了非常好的傳送能力，將加速更逼真影像技術的產生，如全息通信、沉浸式VR云游戲、網聯機器人等業務。

例如，2020年初，Verizon就在賽場利用毫米波5G實現了幾個4G無法承載的業務：VR實時觀賽讓觀眾可以在場內選擇不同的視角來利用VR頭盔、手機觀看比賽；AR賽事解說，利用手機實時與后臺的數據分析聯動，可以疊加影像來查看球員信息、比賽數據；Verizon還與Fox媒體合作，直接將比賽實況利用5G網絡對接衛星分發。

在2B應用中，毫米波以高速率、低時延、容易隔離、定位精度更高的特性，可以應用于智能工廠、園區、碼頭、交通等領域。此外，毫米波的超大帶寬屬性也可以應用于實時媒體轉播、快速布放監控等業務。

在行業應用方面，歐洲、日本等對毫米波規劃了商業應用并積極開展試點，以2B的差異化應用為主，以應用需求為導向，表現出區域性優化特征，配置要求的多樣性。毫米波在這類應用場景下，是獨立承載業務或作為具備特殊物理特性的網絡層來滿足部分或某幾類終端的應用需求。

Wi-Fi為何不能替代毫米波？

也許有讀者問，作為短距離高速率傳輸技術，Wi-Fi也可以用來配合5G中頻段信號補盲，成本也較低，為何非要選擇毫米波呢？

對此，一位中國移動專家對記者表示，毫米波與同頻段的Wi-Fi相比，由于帶寬都很大，所以速率基本相當。但5G毫米波的波束管理、多用戶調度、資源分配/負載控制/站間協作/高低頻協作等方面的協議和算法更加完善，使得5G毫米波通信的可靠性更高、連續性更好、用戶體驗更好。2B將是毫米波未來的主要應用場景，2C的室內和室外熱點區域也都是毫米波發揮作用的場景，毫米波應用到2B場景中，更可靠、更穩定、更安全。

“Wi-Fi是競爭性接入，在多用戶場景下因缺少集中調度，QoS會惡化。而5G毫米波有集中調度能力，而且因為毫米波大帶寬和Massive MIMO功能，對多用戶并發下的性能支持更好。”一位終端行業的專家表示。

應該說在頻譜效率相似的情況下，近距離（室內）通信的速率差異在于帶寬大小。如果近距離通信的用戶數比較多、移動性比較強，則采用蜂窩網絡更有優勢、有保障；如果用戶數不多，移動性不強，則Wi-Fi的價格更有競爭力。
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