近期，著(zhù)名蘋(píng)果分析師郭明錤發(fā)布報告稱(chēng)，2020 年蘋(píng)果將發(fā)布 5 款新 iPhone，支持毫米波/sub-6GHz 技術(shù)，給一批關(guān)注 5G 毫米波應用的人士帶來(lái)了小小的驚喜。

　　國際標準化組織 3GPP 把 5G 頻段分為 FR1 頻段和 FR2 頻段，FR1 頻段就是范圍為 450MHz—6GHz 的 sub-6GHz 頻段，而 FR2 頻段則是 24.25GHz—52.6GHz 的毫米波頻段。因此，全球 5G 部署的頻段只有兩種，sub-6GHz 和毫米波。

　　不管蘋(píng)果是否能讓預測變?yōu)楝F實(shí)，5G 對毫米波頻譜資源挖掘的商用前景日漸深入人心。2019 年世界無(wú)線(xiàn)電通信大會(huì )(WRC-19 大會(huì ))，全球移動(dòng)通信系統協(xié)會(huì )(GSMA)首席監管官約翰·朱斯蒂(John Giusti)對 5G 毫米波業(yè)務(wù)前景撰文：“從 2020 年到 2034 年，在 15 年的時(shí)間里，對毫米波頻譜資源的利用有望推動(dòng)全球 GDP 增長(cháng) 5650 億美元。”

　　毫米波因 5G 受寵

　　無(wú)線(xiàn)信號的傳播以無(wú)線(xiàn)電波的形式存在，就像車(chē)輛必須行駛在路上，所有的無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)都離不開(kāi)無(wú)線(xiàn)電頻率，它以 Hz(赫茲)為計量單位。如果每個(gè) Hz 的無(wú)線(xiàn)電波是一個(gè)琴鍵，鋼琴的琴鍵就是全部的無(wú)線(xiàn)電頻率，整個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻譜被分為 9 段(頻段)，分別有著(zhù)不同的應用空間。

　　如中國信息通信研究院副院長(cháng)王志勤所言，頻譜是無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的基礎。如果從意大利人馬可尼和俄國人波波夫同在 1895 年進(jìn)行的無(wú)線(xiàn)電通信試驗算起，頻譜被認識、開(kāi)發(fā)和利用已超過(guò)百年，在這個(gè)不斷征服更多頻段獲得更大帶寬的過(guò)程中，5G 的出現終于讓毫米波成了香餑餑。

　　毫米波是指1—10 毫米之間的電磁波，通常對應 30GHz—300GHz 間的無(wú)線(xiàn)電頻譜，目前毫米波主要應用于衛星通信、雷達和軍事等領(lǐng)域。

　　除了 30GHz 之內的頻譜資源已被運營(yíng)商和各類(lèi)機構瓜分殆盡外，5G 使用毫米波的理由簡(jiǎn)單極了，因為這部分頻譜擁有連續可用的超大帶寬，可以滿(mǎn)足 5G 對超大容量和極高速率的傳輸需求。

　　但是，頻率越高的電磁波傳播距離越近，屬于“極高頻”的毫米波在傳播時(shí)有很大的路徑損耗，不但難以穿過(guò)建筑或障礙物，甚至一片葉子、一滴雨水都有可能將它吸收。

　　高通中國區董事長(cháng)孟樸說(shuō)：“5G 幾乎將用到包括毫米波在內的全球所有可用的頻率，5G 發(fā)展的每一階段都會(huì )出現很多新的技術(shù)挑戰。比如，5G 射頻將有超過(guò) 1 萬(wàn)種可能的頻段組合，這種復雜性比 4G 時(shí)代高出一個(gè)數量級。”

　　而且，隨著(zhù)新材料、新技術(shù)和新工藝的提升，毫米波在 5G 時(shí)代大規模應用的種種掣肘也將逐步被解決。

　　頻譜焦點(diǎn)之爭未休

　　當中低頻段(6GHz 以下)可用的頻譜資源再難被釋放，毫米波頻段成為支撐和保障 5G 應用的新希望。國際電信聯(lián)盟(ITU)為不久前舉辦的 WRC-19 大會(huì )專(zhuān)設的 1.13 議題便聚焦于 24.25GHz—86GHz 頻段范圍內的 11 個(gè)候選頻段，尋找 5G 新增頻段。

　　1. 13 議題的重要任務(wù)還包括在開(kāi)展兼容性研究的基礎上，修改相關(guān)國際規則或制定保護措施，以避免 5G 業(yè)務(wù)與已使用這個(gè)頻段范圍的衛星通信、地球資源和氣候變化監測及射電天文學(xué)等無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)發(fā)生干擾，求得和諧共存。

　　中國代表團 5G 毫米波議題主要負責人、國家無(wú)線(xiàn)電監測中心王坦博士強調，上述兩項任務(wù)的結果將對信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠影響，因此，5G 毫米波議題成為 WRC-19 大會(huì )世界各國及國際組織博弈的主戰場(chǎng)。

　　雖然此次大會(huì )上，26GHz 頻段(24.25GHz—27.5GHz)、40GHz 頻段(37GHz—43.5GHz)以及 66GHz—71GHz 頻段全部或部分標識為全球統一的 5G 頻段，但圍繞這 3 個(gè)頻段的使用條件爭論未休。

　　比如，全球 5G 產(chǎn)業(yè)極力爭取的 26GHz 頻段具有頻點(diǎn)低、帶寬大、設備實(shí)現難度相對較小等優(yōu)點(diǎn)，但該頻段與衛星地球探測業(yè)務(wù)相鄰，制定全球統一的 5G 基站帶外無(wú)用射頻限值，是降低 5G 系統干擾可能性的重要技術(shù)手段。

　　限值越小，技術(shù)指標越嚴格，意味著(zhù)設備器件研發(fā)投入、組網(wǎng)成本越高，頻率保護相應也會(huì )增加;限值越寬松，越會(huì )對鄰頻氣象業(yè)務(wù)帶來(lái)干擾隱患。帶外射頻限值是寬是嚴，不僅關(guān)系到產(chǎn)業(yè)利益和人類(lèi)觀(guān)測自然之間的權衡，也關(guān)系到各國戰略布局。

　　而被細分為 3 個(gè)連續頻段的 40GHz 頻段，分布著(zhù)各種衛星業(yè)務(wù)、定位業(yè)務(wù)、射電天文、空間研究等無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)。爭論的焦點(diǎn)在于，是把 3 個(gè)頻段都用于 5G，還是只明確其中一段。中國希望空間和地面產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展，將其中一部分用于 5G，認為給衛星產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間與保護其他無(wú)線(xiàn)電業(yè)務(wù)正常運轉同樣重要。

　　商用部署尚待成熟時(shí)機

　　適時(shí)發(fā)布 5G 毫米波頻段頻率使用規劃，是引導 5G 毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。按照全球移動(dòng)通信系統協(xié)會(huì )(GSMA)大中華區公共政策總經(jīng)理關(guān)舟的預測，5G 毫米波頻段落錘，工信部將很快開(kāi)啟毫米波在國內的規劃。

　　作為中國毫米波規劃工作的重要支撐，我國 IMT-2020(5G)推進(jìn)組(以下簡(jiǎn)稱(chēng)推進(jìn)組)組織的中國 5G 增強技術(shù)研發(fā)試驗毫米波頻段的測試試驗中，全球產(chǎn)業(yè)鏈中的系統、芯片、儀表等主要企業(yè)均有不同程度的參與。推進(jìn)組 5G 試驗工作組組長(cháng)、中國信通院技術(shù)與標準研究所副總工程師徐菲稱(chēng)，測試進(jìn)展比預期計劃大大提前。

　　那么，5G 毫米波什么時(shí)候才可在我國部署商用?

　　推進(jìn)組的測試計劃劃出了大致時(shí)間線(xiàn)：2019 年 8 月—12 月，驗證 5G 毫米波關(guān)鍵技術(shù)和系統特性;2020 年，計劃驗證毫米波基站和終端的功能、性能和操作，開(kāi)展高低頻協(xié)同組網(wǎng)驗證;2020—2021 年，計劃開(kāi)展典型場(chǎng)景驗證。

　　從運營(yíng)商的角度來(lái)看，中國移動(dòng)研究院首席專(zhuān)家劉光毅在 2019 年 5G 毫米波技術(shù)創(chuàng )新研討會(huì )上透露，中國移動(dòng)已完成 5G 毫米波關(guān)鍵技術(shù)驗證，計劃在 2022 年逐步進(jìn)行 5G 毫米波商用。

　　顯然，中國的 5G 毫米波計劃不像美國那么激進(jìn)。

　　美國在 5G 試驗和商用部署時(shí)使用了毫米波，中國工程院院士劉韻潔曾分析稱(chēng)，關(guān)鍵原因在于美國 6GHz 以下的頻段全部歸軍方使用。

　　與美國相反，中國未陷在頻譜“困境”中，在 3GHz 和 4GHz 頻段的頻譜使用和 6GHz 以下頻段的 5G 系統、終端設備均領(lǐng)先全球，為 5G 初期的大規?？焖俨渴鹛峁┝吮Ｕ?。

　　毫米波的典型使用場(chǎng)景是自回傳，不需要光纖鏈路。從網(wǎng)絡(luò )基礎設施的角度看，美國和歐洲部分地區的光纖覆蓋遠不如中國，使用微波技術(shù)做回傳是經(jīng)濟可行的方案。

　　因此，在 5G 毫米波產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟的情況下，中國當前的 5G 部署策略是更為成熟的選擇。正如工信部部長(cháng)苗煒所強調的：“尊重市場(chǎng)規律，推動(dòng) 5G 應用漸進(jìn)式發(fā)展。5G 應用涉及很多新興領(lǐng)域，更需要我們不斷探索、不斷總結，在培育過(guò)程中采取‘沿途下蛋’的策略，使 5G 應用不斷落地。”
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