眾所周知，頻譜是無線移動通信技術發展的基礎。如果從1895年俄國物理學家A.C.波波夫和意大利物理學家G.馬可尼成功進行無線電通信試驗算起，頻譜的發展已經走過了百年。如今，5G的到來拓展了頻譜使用的界限，曾經未被發掘的“滄海遺珠”毫米波開始展露價值，受到更多的關注。

5G具備更高的速度和更低的時延，能為以往移動技術難以支持的新型應用提供前所未有的支持。也正因為需要滿足更加多樣化的場景和極致性能挑戰，5G網絡因此需要高頻段（毫米波（FR2））、低（6GHz以下（FR1））頻段協同發展。其中，低頻段一般作為5G基礎頻段，毫米波作為重要的補充頻段。在低頻段上部署5G對于運營商毫無壓力，而毫米波因為其覆蓋能力相對中低頻段較弱，難以實現全網覆蓋，傳輸距離短等不足在5G商用前期未能得到充分重視。

作為5G重要的參與者，高通積極聯合行業伙伴克服技術挑戰，實現了毫米波技術和產品的成熟。針對移動終端，高通推出多代的解決方案支持毫米波的應用，并持續推動毫米波技術演進以及應用拓展。

在日前召開的“GSMA毫米波技術深入解讀研討會”上，高通公司工程技術高級總監駱濤博士透露，目前，毫米波已經成為一項經過驗證的技術，Ookla基于400MHz帶寬的大量測試表明，毫米波的平均性能是6GHz以下網絡的4倍。除了投資中頻頻段和重耕低頻頻段，全球120家運營商也正在投資毫米波。

把“不可能變成可能” 克服毫米波移動化挑戰

不同于早已被業界熟知的6GHz以下頻段，毫米波是移動通信領域久久未經開墾的蠻荒之地，但隨著挖掘的深入，毫米波擁有的“寶藏”并不少。

駱濤認為，相比中低頻段，毫米波獨具優勢。在他看來，“毫米波最大的優點是帶寬資源較為豐富，運營商可以利用800MHz帶寬部署網絡；毫米波基站和支持毫米波的手機都能利用載波聚合或波束聚合實現數據傳輸，在減少干擾的同時支持密集的空間復用。同時，它具備低時延的特性，該特性能夠支持一系列全新服務，這一特性對云游戲或云計算此類的應用非常重要。”

相較毫米波的優勢，其應用的難度同樣突出。高通認為主要有四大難點。一是覆蓋范圍有限且成本高昂。二是僅支持視距傳輸，手、身體、墻體甚至是植被、雨滴都會嚴重影響信號的傳播。三是僅可用于固定用例。四是終端外形較大，由于毫米波的帶寬更大，從本質上來講，毫米波的帶寬也更高，這就為外形尺寸較小的終端帶來嚴峻的散熱挑戰。

事實上，業界清晰的看到了應用毫米波的難度，對毫米波望而止步。在毫米波頻段不被看好之際，高通向外界證明了毫米波可以應用于移動通信領域。在移動通信領域深耕30多年的高通有自己的一套理念。高通認為，從愿景到發明、驗證概念、標準化、試驗、商用，最基礎的環節就是早期研發和技術發明，這對于推動整個生態系統的建設發展至關重要。

也是在這種理念的推動下，高通證明了毫米波的移動性。針對以上四大難題。高通給出了四項解決辦法。駱濤稱，在5G時代，通過先進的波束成形技術，可以實現超過150米的毫米波傳輸。這項技術不僅通過仿真實驗得到了驗證，而且在外場測試中也得到了驗證，意味著毫米波能夠實現與現有熱點和小基站的共址。同時，5G NR能夠解決“視距傳輸和固定傳輸”這兩大難題。5G設計中，物理層的信號能夠支持快速調整和切換附近的波束，這樣就能很好地利用多路徑和反射。

“此外，高通已經推出了第三代面向移動化需求的QTM535毫米波天線模組，該模組在非常緊湊的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發器。如此一來，一部手機可以采用多個毫米波模組，不僅滿足智能手機緊湊纖薄的設計需求，同時滿足功耗需求并提供最大化的性能，打破了毫米波終端較大的刻板印象。”

“可以說，高通已經克服了毫米波在技術和商業化方面的諸多障礙，高通不僅僅提供調制解調器，還提供端到端的系統設計，在很多關鍵技術方面，例如毫米波，都建立了先進的原型系統，對其實際性能進行了驗證。” 駱濤表示。

技術/產業準備就緒 攜手全行業擁抱毫米波

隨著技術和產業相繼成熟，5G商用正在不斷擴展，覆蓋亞洲、北美、歐洲、中東及非洲、拉丁美洲、澳大利亞等國家和地區。目前，全球超過35個國家已經部署商用5G網絡，超過80家運營商已經部署商用5G網絡。

駱濤稱，目前全球各個國家正在不斷擴展5G頻譜資源。未來，5G部署會擴展至更多頻段，5G通用架構能夠支持毫米波頻譜的擴展，這樣可以很好地保護運營商的投資，并很快地支持這些新的頻段。

放眼全球市場，美國、日本、韓國在毫米波應用領域起步較早，也取得了可喜的商業進程。中國被認為是5G規模最大的市場，而毫米波頻段的使用將會為中國帶來明顯的經濟價值。根據GSMA發布經濟預測報告顯示，到2030年毫米波頻段為中國帶來1000億美元以上的經濟的效益。

在中國，政府已經為毫米波分配了試驗頻段，各個運營商均啟動了相關的試驗。不僅是運營商，設備廠商、芯片廠商、模組廠商、終端廠商等產業鏈各環節都在積極推動毫米波商用。在生態合力之下，中國毫米波商用指日可待。

當然，這少不了高通的支持，高通通過其領先的產品及技術，積極加速毫米波在中國的落地。一直和高通有著深厚合作的中國移動認為，其將會在2022年具備毫米波規模商用能力。

與此同時，毫米波相關技術也在持續向前發展。據駱濤介紹，在今年6月，3GPP完成了Rel-16的凍結并開始啟動Rel-17的研究。在已完成的Rel-16項目中，引入了很多支持毫米波的5G NR增強特性，例如集成接入及回傳（IAB）。在Rel-17及未來版本項目中將引入更多支持毫米波的5G NR增強特性，例如優化IAB支持分布式部署，這項增強特性能夠幫助引入全雙工運行和移動中繼（例如汽車），以提升容量、覆蓋和服務質量；Rel-17及未來版本還將引入優化的網絡覆蓋和波束管理，減少系統開銷、增強性能、提高網絡覆蓋。

“4G改變生活，5G改變社會”，隨著產業探索毫米波全新機遇的腳步向前邁進，毫米波商用帶來的全新能力和效率，將會使更多新應用和場景受益，讓5G真正地改變社會。
責任編輯:pj