圖片來自“億歐網(wǎng)”

編者按：隨著華為推出折疊屏手機，5G網(wǎng)絡(luò)全面普及的步伐也在加快。5G網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，人們對于帶寬也會提出更高的要求。移動通訊發(fā)展的幾十年來，6GHz以下頻段使最為常用的。但5G的到來使發(fā)生了改變，相較于LTE所采用的6GHz以下頻段，毫米波天生的技術(shù)優(yōu)勢讓人沒有再拒絕的可能。在頻譜資源日漸稀缺的當下，毫米波技術(shù)最終也將登上歷史舞臺，承擔起提供更優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的重任。

根據(jù)3GPP的協(xié)議劃定，5G網(wǎng)絡(luò)未來將會主要使用兩段頻率——FR1頻段和FR2頻段。其中FR1頻段的范圍為450MHz-6GHz，我們通常將它稱之為6GHz以下頻段；而另一個FR2頻段則集中于24.25GHz至52.6GHz，外界普遍會以“毫米波”來稱呼。

對于6GHz以下頻段，業(yè)界已經(jīng)非常熟悉了，事實上當前LTE網(wǎng)絡(luò)都運行于6GHz以下頻段，長久以來人類的移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展都以此為基礎(chǔ)。然而毫米波對于許多人而言卻是陌生的名詞，但無論從哪方面來討論，若要實現(xiàn)暢想的5G互聯(lián)時代，毫米波技術(shù)的推進將會是關(guān)鍵。

毫米波曾是蠻荒之地，但現(xiàn)在它卻是通向5G最好的橋梁

在移動通信發(fā)展的30年間，毫米波一直都是一片未經(jīng)開墾的蠻荒之地，雖然諸如高通、愛立信在內(nèi)的通信巨頭的實驗室都對它持續(xù)地投入研究，但毫米波卻沒有真正走入我們的生活，而這也是市場與技術(shù)共同造成的結(jié)果。首先，過去人類對于移動通信的帶寬要求并不高，在光纖傳輸都只有512K甚至更低的年代里，毫米波技術(shù)所提供的高帶寬對于設(shè)備實用性優(yōu)先，6GHz以下的窄帶寬已經(jīng)足夠滿足需求。同時，由于毫米波技術(shù)的高頻特點，毫米波本身的傳播距離相較于低頻段更短，運營商需要實現(xiàn)大規(guī)模覆蓋往往需要投入更多的成本。因此在頻譜資源的尚未緊張的年代里，毫米波自然不是利用的首選。

并且一直以來支持毫米波的集成電路投入成本更高，它所需要克服的環(huán)境因素也更多，運營商在搭建基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)時往往更考慮成本因素以及覆蓋的回報價值，直到2017年的一個里程碑事件，高通通過一系列實際落地實驗，證明了毫米波在城市之間部署的可行性。但在那之前，要讓運營商以及終端廠商支持毫米波技術(shù)幾乎是天方夜譚。

但這一切都因為5G的到來發(fā)生了改變，相較于LTE所采用的6GHz以下頻段，毫米波天生的技術(shù)優(yōu)勢讓人沒有再拒絕的可能。從帶寬來看，6GHz頻段以下的LTE最大可用帶寬僅為100MHz，這意味著數(shù)據(jù)速率至高只能滿足1Gbps的下行。但毫米波頻段移動應(yīng)用最大帶寬達到了400MHz，傳輸速率能夠達到10Gbps甚至更多，在以快為先的5G時代，這樣的帶寬表現(xiàn)才能滿足用戶的期待。

其次，毫米波本身的頻譜資源也更為豐富。隨著30年的發(fā)展，30Ghz之內(nèi)的頻譜資源幾乎已經(jīng)消耗殆盡，LTE以及廣播電視網(wǎng)絡(luò)以及被運營商以及各個機構(gòu)瓜分，要想從中開墾良田供給5G的難度會非常高?，F(xiàn)如今幾乎全球的運營商正在面臨頻譜資源短缺的問題，LTE與5G的沖突已經(jīng)愈發(fā)明顯，因此此時未經(jīng)開墾的毫米波就成了移動通信行業(yè)的“新大陸”，它仍有廣闊的空間留給運營商。

同時以技術(shù)來看，毫米波曾經(jīng)的技術(shù)“缺陷”現(xiàn)如今也能成為優(yōu)勢。要知道頻段越高，對于接收天線的尺寸要求就會越低。這意味對于支持毫米波的終端而言，機身內(nèi)部的接收天線可以做得比以往更小，而對于沒有尺寸限制的終端，也可以在原先的技術(shù)上容納更多的高頻段天線，從而獲得更好的接受效果。

更為重要的是，毫米波本身由于傳播距離比6GHz以下頻率更短，因此在整個傳播路徑下，它的定向性將會更具優(yōu)勢，這使得毫米波信號間受到干擾的可能性將會變得更小，傳播的精度有所提高。另外，窄波束本身由于傳播距離短，它被遠距離截獲的可能性將變得更低，在通訊安全方面，也有著無可比擬的優(yōu)勢。

當然嚴格來說，所謂的毫米波（mmWave）更確切的是指EHF頻段，它是頻率范圍橫跨30GHz至300GHz的電磁波，如果從波長來定義，30GHz的電磁波波長為10毫米，而300GHz的電磁波波長則僅為1毫米。但根據(jù)FR2頻段的播放來計算，24.25GHz的波長已經(jīng)超過10毫米，雖然我們將它稱作毫米波，但許多人認為它更應(yīng)該劃入厘米波的范疇。

不過由于世界并沒有組織對毫米波下達過明確的定義，因此從廣義認同的界限來看，F(xiàn)R2頻段算作毫米波也無傷大雅。 可以說，毫米波曾是蠻荒之地，但它現(xiàn)在卻是我們通向5G最好的橋梁。

毫米波不再是紙面技術(shù)，它正在成為“現(xiàn)實”

毫無疑問，隨著5G商用的真正來臨，毫米波也早已不是空洞的紙面技術(shù)，它也早已經(jīng)是真正可用的現(xiàn)實，而這其中，不得不提到高通對于毫米波技術(shù)發(fā)展的貢獻。事實上從上世紀90年代開始，高通就一直致力于新興移動通信技術(shù)的研發(fā)投入，毫米波正是技術(shù)推進中的眾多技術(shù)之一。

不過和所有技術(shù)的推動一樣，毫米波技術(shù)真正實現(xiàn)商用化也經(jīng)歷了長達近30年的努力，就像前文敘述的那樣，它不僅要克服高頻信號本身對于遮蔽的弱勢，同時也要給終端廠商以及運營商提供一套切實的可用方案。而高通則成了第一個實現(xiàn)這兩點的通訊方案供應(yīng)商，在2016年的巴塞羅那世界移動通信大會上，這家美國公司首次向世界展示了波束導向支持的非視距毫米波移動性試驗，在測試中，基于毫米波技術(shù)的5G自適應(yīng)波束賦形和波束追蹤技術(shù)可以在真實環(huán)境中提供穩(wěn)健的移動寬帶通信。

這意味著以往桎梏著毫米波在移動通訊行業(yè)商用的鎖鏈終于被打破，緊接著一系列商用實驗也接連證明，即便行進的測試設(shè)備處于移動狀態(tài)，亦或是在墻體密集的環(huán)境中，終端本身依舊可以實現(xiàn)多個基站的快速信號切換。

同時，針對終端廠商，毫米波的落地也在同一時間進入了倒計時。因為在2016年10月，X50 5G調(diào)制解調(diào)器正式現(xiàn)身，這是業(yè)界第一款完整提供毫米波以及6GHz以下鏈接的5G芯片，它的登場加速了業(yè)界對于5G網(wǎng)絡(luò)商用的測試速度，進一步推動了整體5G發(fā)展的步伐。

關(guān)于毫米波，最大的反對聲音在于，高頻信號傳輸距離較短并且容易被物體影響，因此需要使用大量的小型基站來提升信號的覆蓋。而這對于大多數(shù)運營商而言是不可取的，因為這會帶來可預(yù)見的成本問題，部署更多基站意味著移動運營商需要更多時間和投入才能收回成本。

但高通卻不這么認為，在它看來毫米波技術(shù)本身的高覆蓋會幫助運營商進一步降低成本，事實上早在2017年，高通就已經(jīng)通過仿真實驗證明了毫米波在現(xiàn)代化城市環(huán)境中大規(guī)模覆蓋的可行性。實驗中的舊金山在10平方公里區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)了65%下行連接覆蓋，由于基站本身與LTE基站共同部署，它在密集區(qū)市區(qū)的覆蓋率甚至高達80%。同時，由于28GHz的高頻段提供了更多的帶寬使用，因此它為6GHz以下的LTE網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了大量的頻譜資源，從而智能手機以及設(shè)備在室內(nèi)環(huán)境將會獲得更好的網(wǎng)絡(luò)狀況。

同時，毫米波的推動也發(fā)生在終端上，高通目前已經(jīng)發(fā)布多個智能手機可用的小型化5G新空口射頻模組，它們除了支持6GHz以外，同樣還能提供對于毫米波的支持，這意味著智能終端廠商在使用基于高通驍龍855移動平臺以及X50 5G調(diào)制解調(diào)器的方案時，搭配配套的射頻模組，即可實現(xiàn)對于毫米波的支持。

我們相信，5G技術(shù)正像這個時代的蒸汽機，它將再一次推動全人類全產(chǎn)業(yè)的進步，無論是工業(yè)領(lǐng)域還是普通人的生活，都將因此而改變。在頻譜資源進一步被壓榨的當下，毫米波技術(shù)最終也將登上歷史舞臺，承擔起提供更優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的重任。