毫米波对5G发展的重要性不可言喻。然而由于产业链薄弱，器件及部署成本较高等问题都亟待解决，让国内的三大运营商对5G毫米波“爱恨交加”。
虽然中国移动已与高通、中兴通讯联合试验成功实现毫米波移动化，让毫米波的应用得以真正“照进现实”。但运营商对毫米波的态度依然比较保守，中国联通毫米波应用将滞后于C波段3~5年，中国移动保守预计滞后2年，中国电信则视高频产业进展情况而定。
可以说，“5G这个小鲜肉要去追毫米波这个白富美，还得继续努力。”
让人“爱恨交织”的5G毫米波
毫米波作为无线通信频段使用由来已久。在目前针对5G的标准讨论中，毫米波频段的使用是一个新的热点。
对于毫米波在5G网络中的应用，中国联通网络建设部副总经理马红兵表示：“毫米波的大带宽特性可以用于室内外热点、无线家庭宽带和潜在新的业务形态方面。在室内外热点方面，毫米波反射径丰富，能够满足1Gbps的体验诉求。”
“此外，毫米波还可用于固定无线宽带接入业务，满足典型如4K、8K电视的传输需求，满足市郊居民区的视频需求；开阔环境eMBB业务，满足HD、UHD视频以及图片视频共享等业务，满足场馆、步行街、广场等场景需求；在室内走廊场景中，室内多径反射提升信号强度，相比自由空间传播的信号更强，适合图片、视频浏览共享。”马红兵补充道。
简而言之，在5G网络领域，可以利用毫米波无线电频谱为5G网络提供所需要的带宽，以满足高速的移动网络需求。
据了解，目前已经有不少企业正在为毫米波在5G领域的应用而做技术研发，例如国际联盟mmMAGIC，其正在研究5G毫米波移动无线接入技术，旨在实现5G网络对6GHz及更高频段的使用。该联盟由三星集团为主导，成员企业包括法国电信运营商Orange、西班牙电信公司、爱立信以及国内华为等，此外还有一些欧洲的设备测量企业。
尽管毫米波在5G网络领域十分重要，但是，传统上来说，由于传输损耗较高，且易受建筑、人、植物、甚至是雨滴的阻碍影响，这些较高频率范围不适合于移动宽带服务。由于覆盖率不足且缺乏移动性支持(尤其在非视距环境中)，这些问题导致此前毫米波在移动宽带上的应用一直不太可行。
“在中国联通对毫米波传输特性进行的实际场景验证中，毫米波的穿透损耗、树衰损耗、绕射损耗和反射损耗均很明显。具体参数表现为：树衰和树的密度强相关，典型的树衰损失约为17dB；标准多层玻璃穿透损耗约为15dB，标准的混凝土外墙穿透损耗可达到65dB；反射损耗<10dB；绕射损耗>18dB。”马红兵进一步表示，“这些具体参数可以看出，毫米波的整体覆盖能力有限，室外覆盖室内的效果难以实现。”
由于毫米波传输特性与C频段以及3GHz以下频段传输特性存在明显差异，因此毫米波的应用面临重重挑战：产业链薄弱，器件及部署成本较高等问题都亟待解决。这也是中国移动研究院首席科学家易芝玲为什么用“爱恨情仇”来表达对5G毫米波的态度。
据了解，5G刚刚开始，各个用户也开始使用了一些器件，但是国内毫米波器件的市场占有率相对来说比较低，特别是在射频前端部分。
“5G的发展，需要跨界的融合，才能够真正把一些特别是高频段的5G的技术真正推向实用”，东南大学教授尤肖虎则从技术的角度阐述。具体到毫米波，尤肖虎指出，“5G时代，从一开始就要考虑和做器件的来进行协同，和做工艺的进行协同，比如说你没这个工艺的支撑，甚至没有办法把毫米波的天线封装在壁板上或者是芯片上，这是一项非常重要的工艺。如果没有这个工艺的支撑，就没有办法做一个试验系统和演示系统”。
正如中国电信创新中心副主任杨峰义所言，目前高频尤其是毫米波在技术方面还存在很多不成熟的方面，设备与终端产品还未能满足5G高频通信的商用部署要求，目前5G高频通信产品属于阶段性的预研性质或试验性质的机型，因此产业在毫米波芯片及相关的器件的生产、上下游产品的成熟度、降低成本等方面需要进一步的提升。
毫米波应用照进现实
正如易芝玲所预见，“5G这个小鲜肉要去追毫米波这个白富美，还得继续努力。”那到底5G这个小鲜肉如何才能追上毫米波这个白富美呢？
马红兵指出，基于毫米波的广泛应用，中国联通将积极推动毫米波的研究和试验。具体而言，中国联通认为，未来的毫米波的研究与推进计划将分3步走。
近期主要进行面向毫米波的eMBB业务需求及应用研究，毫米波产品形态、关键器件、架构、测试方法研究，5G毫米波关键技术、单站能力验证，以及与全球产业链共同推动WRC19 AI 1.13议题及毫米波频率规划；中期将进行5G高低频混合组网规模试验，5G毫米波典型场景的组网能力验证，以及与全球产业链共同推动WRC19 AI 1.13议题及毫米波频率规划；远期将进行试商用，并根据产业链成熟度和业务需求进行商用部署。
中国电信则一直积极推动高频技术和标准发展，坚持技术和应用两条腿走路。据杨峰义介绍，中国电信密切跟踪高频段的业界进展，与国内制造商、大学一起积极参加863、专项三高频相关的技术、设备研究与实验系统开发工作。在试验方面，中国电信参加了工信部组织的IMT-2020测试中高频段的覆盖和容量的测试工作，主要联合华为、中兴、大唐、爱立信等厂商，并使用26G/28GHz频段，试验主要涵盖了高频室外覆盖、室内覆盖两大场景，初步了解了毫米波的传播特性。
在技术研究方面，杨峰义表示，目前国内IMT-2020对5G高频研究主要集中在eMBB场景，高频段接入网可以通过双连接技术，将控制面锚定在Sub-6GHz频段，保证用户连接的稳定性，与Sub-6GHz频段5G网络共用核心网。此外还可以根据业务发展预测及无线专业对高频组网的部署策略，在站点及光纤光缆规划、前/中/回传承载网络容量及设备规格等方面进行相应前瞻考虑，具备未来5G高频部署时，通过扩容等方式提供所需光纤资源和前/中/回传承载的能力。
而近日一则利好消息提振了产业信心，中国移动与高通、中兴通讯联合试验成功实现毫米波移动化，让毫米波的应用真正“照进现实”。
11月17日，高通、中兴、中国移动完成5G新空口互通，互通演示在中国移动5G联合创新中心实验室进行，测试中使用中兴通讯出品的5G新空口预商用基站和高通的5G新空口终端原型机，二者之间的通讯在3.5GHz频段，并支持100MHz的广带宽。这也是5G新空口在全球的首次成功互通。
同日，三家宣布完成了首例TD-LTE商用芯片终端的千兆速率的商用演示，在采用目前业界下行12流极限传输条件下，单UE峰值速率接近850Mbps，进一步实现了用户体验5G化。
“未来随着手机产业链逐步成熟，室内外热点宽带业务(eMBB)也是高频的主要应用。办公室/住宅区（室内场景）、体育场/露天集会（室外场景）、商场/火车站等密集场景，医疗器械互联，IDC机房互联，工业互联网应用等均会成为高频技术的主要应用方面。”杨峰义对毫米波的未来应用充满信心。
具体到时间节点上，中国联通毫米波应用将滞后于C波段3~5年，中国移动保守预计滞后2年。“毫米波应用的未来的道路很长，险滩、沼泽挺多的。”易芝玲透露，“中国移动在毫米波的5G上面的试验计划还处于第一个阶段。”
此外，杨峰义指出，中国电信5G高频计划投入、部署范围以及商用规模将根据未来的市场需求、业务发展以及产业链成熟度具体确定。“中国电信未来的5G规划，高频段商用将在5G发展的第二阶段。中国电信计划在2017-2018年开展5G实验室和外场测试，2019年开展试商用部署，2020年首先在Sub-6GHz频段实现规模商用。第二阶段将待高频产业进展具备条件后，再针对典型应用场景启用高频段。5G高频段应用可定位为无线回传以及室内外热点地区eMBB高容量应用。”
责任编辑：吴一波
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