建设工程材料网站,wordpress出现自动投稿,wordpress数据表格插件,wordpress+解密成md5浅谈毫米波之技术篇2020年10月GSMA发布的《5G毫米波技术白皮书》预计#xff0c;在2022年北京冬奥会上#xff0c;5G毫米波有望大放异彩#xff0c;为观众、媒体转播者、赛事组织和参与者等提供优质的观赛体验、完备的服务保障#xff0c;将可提供全景VR、新型信息交互、智…浅谈毫米波之技术篇2020年10月GSMA发布的《5G毫米波技术白皮书》预计在2022年北京冬奥会上5G毫米波有望大放异彩为观众、媒体转播者、赛事组织和参与者等提供优质的观赛体验、完备的服务保障将可提供全景VR、新型信息交互、智能安防、新闻媒体服务等满足冬奥组委关于网络新技术方面的要求。本期和下期专题洞察将围绕毫米波的技术优势和挑战、关键技术、应用情况、标准化、产业链现状以及未来前景展开讨论。按照ITU-R WP5D M.2083报告定义的系统需求5G将支持至少100 Mbit/s1 Gbit/s的边缘用户体验速率10 Gbit/s20 Gbit/s的系统峰值速率。但是6 GHz以下频率资源匮乏很难找到连续的大带宽满足5G系统需求毫米波开始成为移动通信发展的重要研究方向第三代合作伙伴计划3GPP已经将毫米波作为3GPP 5G移动通信系统的必要组成部分国内IMT-2020已经成立毫米波工作组并已经开展毫米波相关研究和行业标准的制定工作。1. 毫米波的概念毫米波概念是波长1毫米到10毫米的电磁波频段30GHz~300GHz处于微波的高频段与远红外相邻。当前5G使用的毫米波是指100GHz以下相对低频部分具体频段见附录一高频部分被归为太赫兹100~1000GHz。5G的频段分三部分首选是SUB-6G厘米波扩展频段是毫米波应用于广电网是SUB-1G分米波之前的1G~4G使用的也是分米波。图1-1 5G频谱分布2. 毫米波技术的优势和挑战毫米波技术优势突出但是劣势也很明显。5G毫米波拥有频率资源丰富/带宽极大、易与波束赋形技术结合、可实现极低时延、可进行高精度定位、可支持密集化部署、集成度高等技术优势。同时毫米波波束窄传输距离短易被遮挡存在覆盖难、移动性管理难、手机集成难等问题。技术优势频率资源丰富带宽大5G 毫米波技术第一个优势同时也是最重要的优势。5G毫米波5G Sub-6 GHz 频段具有更丰富的频谱资源如图1-1所示。毫米波段可以分配连续大带宽比如连续800M频谱采用四个单载波200MHz4*200MHz 或者八个单载波100MHz8*100MHz 实现载波聚合传输。基于3GPP 标准可用的信道宽度和调制方式结合先进的天线设计和射频处理技术5G 毫米波网络可轻易实现Gbps级别的峰值数据吞吐率。易与波束赋形技术结合通过大规模天线波束赋形技术可以提高通信距离、定位精度、安全性并支持高密度部署。毫米波天线小基站天线阵列可集成更多阵子256、512甚至更多适合应用波束赋形技术增大通信距离使其能覆盖半径最远可达几千米。波束窄可以提升位置敏感度从而提高定位精度且较难被捕获和监听提高安全性。波束赋形的定向性特点还可将信号能量聚焦在特定方向来减小对环境其他方向信号的干扰保证邻近链路或邻近小区通信质量与中低频系统相比更容易实现密集部署。交互时延低毫米波新空口技术交互时延低。5G网络以时隙为单位调度数据空口时隙越短时延相对越小。5G毫米波空口时隙最小0.125ms相比5G 中低频时延显著降低是满足工业互联网、远程医疗、自动驾驶等实时交互URLLC业务的需求时隙对比如下表。表1-1 5G网络不同频段可配时隙间隔技术劣势数据显示目前全球已开通了 5G网络的共有63家运营商中只有4家运营商在使用毫米波其中3家是美国运营商1家是乌拉圭运营商。毫米波不是多数国家5G部署频段的首要选择是因其技术存在一定劣势。覆盖难毫米波信道衰减大以及视距传输导致区域连续覆盖难。由于电磁波频率越高在信道中的衰减越大因此毫米波路径损耗大于中低频信号覆盖范围缩小。通过波束赋形可以增加传输距离但是因为波束窄实际全面覆盖难度大。此外由于波粒二象性毫米波更接近视距LOS传输可能被手部、身体、墙体、植被、雨滴阻挡信号覆盖受环境变化影响大。移动性管理难毫米波的波束很窄物体移动很容易就离开了波束区域对于移动物体的信号提供难度较大需要有更强的追踪能力和有效的重连机制。手机集成难对小尺寸终端手机是挑战。一是空间挑战要和已有的天线共存部署难二是信号挑战毫米波路径损耗大易被手机壳、手等遮挡。以上问题通过毫米波关键技术优化可以得到一定的解决。2. 毫米波关键技术毫米波关键技术包括芯片、天线、波束管理、部署和测试评估等方面。芯片技术方面毫米波芯片和中低频信号芯片相比变化点有两个一是收发毫米波信号需要支持高频信号的芯片二是因支持毫米波通信引入的需求如基站侧需要采用混合波束赋形技术端侧需要引入AiP集成封装技术等。基站芯片架构及工艺基站侧架构变化是采用了混合模数波束成型框架Hybrid Analog-Digital BeamformingHAD-BF。如下图所示左侧为中低频的架构右侧是毫米波采用的架构。变化的原因是如果使用传统架构一方面功耗太高另一方面电路复杂度太高因此将部分调幅调相操作改为在模拟域器件完成混合波束赋形可以大大降低成本和复杂度且经测试可以达到接近全数字域控制的效果。图2-1 中低频-毫米波基站侧架构对比半导体材料和工艺也有一定变化。基带的材料和工艺变化不大主要是射频模块变化大。首先材料需要选择功耗、工作温度、噪声等性能更优的第三代半导体氮化镓(第一代是元素半导体如Si第二代是砷化镓/磷化铟)此外工艺因高集成度的要求以及成本采用Si基衬底工艺GaN-on-Si此外化合物半导体和传统集成电路的GaN-SiCMOS封装集成技术也很关键当前比较先进的是高密度3D集成技术此技术目前主要在美国。终端芯片架构及工艺变化点主要有两方面一方面是因为毫米波采用多天线需要高密度集成和发热等问题需要将射频模块和天线集成封装到芯片里AiP技术和之前一般采用封装到一个模组AiM的方式不同见下图黄框1部分电路另一方面端侧需要用二次变频的技术解决路径损耗的问题把毫米波转换成中频低传输见图中黄框2增加的蓝色电路部分。端侧架构变化见下图左边为SUB-6G右侧为毫米波。图2-2 中低频-毫米波端侧架构对比因多天线波束赋形技术手机信号不再是向四周发射而是以波束的方式发射手机需要集成多个天线模块才能实现覆盖如下图所示。图2-3 手机波束示意图大规模天线波束赋形方面大规模天线Massive MIMO和波束赋形Beamforming技术是毫米波通信系统的关键技术。波束赋形概念什么是波束不同信号源发出的电磁波会相互叠加发生干涉见下图左侧示意图为两个天线阵子场景部分区域信号正向叠加增强利用此原理天线阵列信号增强的区域在空间上看是一个个波束中间的一个波束信号最强距离最远叫“主瓣”我们在波束赋形中主要就是对这个主波束的控制见下图右侧示意图。图2-4 波束赋形物理学原理图天线阵子越多主波束越窄越长毫米波基站天线一般是数百个波束更窄更长通过这种牺牲宽度的方式提升毫米波的覆盖距离。图2-5 波束宽度示意图波束赋形是通过调整信号源振幅、相位等参数来调整波束的角度使波束可以对准终端设备达到信号最大增益如下图所示。图2-6 波束赋形振幅和相位调整示意图波束赋形分类波束赋形的关键在于天线权值的处理。根据处理位置和方式不同分为数字波束赋形模拟波束赋形混合波束赋形三种。当前的毫米波解决方案基站侧使用的是混合波束赋形手机侧天线相对少可以用数字波束赋形。图2-7 数字波束赋形、模拟波束赋形、混合波束赋形示意图数字波束赋形中低频采用通过数字信号处理权值的方式在基带模块就完成了权值的处理需要基带处理的通道数和天线单元的数量相等因此需要为每路数据配置一套射频链路。优点是赋形精度高实现灵活响应快支持一天线多波束缺点是成本高当前毫米波基站几百个天线阵子的场景不可实现。模拟波束赋形在射频模块直接对模拟信号调整信号权值移相、振幅等优点是器件成本低、功率低缺点是精度低且灵活性差权值可调整范围小且响应慢不支持一天线多波束。混合波束赋形是折中的方案将数字波束赋形和模拟波束赋形结合起来。混合波束赋形融合了数字和模拟两者的优点基带处理的通道数目明显小于模拟天线单元的数量复杂度大幅下降成本降低系统性能接近全数字波束赋形。波束赋形优势其一支持多流传输通信容量提升。对多个设备调制各自的波束通过空间信号隔离在同一频率资源可同时传输多条信号提升系统频谱效率和功率效率。对于同一个用户在下行和上行可以同时支持多流数据传输如下图所示为发送4组天线接受两组天线的场景可以提升单用户数据传输效率。其二覆盖能力提升。毫米波等高频频电磁波衍射能力下降穿透损耗大大增加而可以大大提升电磁波可达距离。其三抗干扰能力提升。波束较窄上下行场景都可以降低干扰。图2-8 单用户多流传输示意图波束管理方面毫米波通信系统中需要选择最优角度的波束进行数据传输用户端存在移动、旋转、阻塞还需要对选择的波束对进行实时更新因而需要对波束进行精细的管理。波束管理包括以下两方面波束扫描与跟踪、波束失败恢复。基站波束分类基站的波束分两大类广播信道波束宽和业务信道波束窄。广播信道主要是用于终端小区选择等控制信号交互。通过空间方向区域对空间做划分用同步信号块Synchronization Signal and PBCH block, 简称SSB管理。根据覆盖区域大小可选水平、垂直8×864个SBB或者4×4个16个SBB不同配置配置是静态的。3GPP当前最多支持64个SBB。业务信道在广播信道确认基础上基站基于对应的SBBID选择最优的精细化波束和端侧进行数据交互过程见扫描与跟踪章节。用户的业务数据是通过业务信道波束传输的。波束扫描与配对毫米波的波束窄直接遍历扫描全部窄波束寻找最佳发射波束效率太低为提高效率5G标准采用由宽到窄的分级扫描的策略会根据用户的位置不同不断切换最佳波束。接入及连接过程如下图右侧部分分三步。图2-9 波束扫描和波束管理示意第一步接入阶段终端轮扫SSB信号找到基站侧信号质量最好的SSBID并通过信令上报基站。第二步连接阶段基站在对应的SSB区域内轮发精细化波束和端侧进行通信端侧选择最优波束并通过信令上报给基站基站后续使用这个波束和端侧交互。第三步端侧自行调整和选择自己的最优波束完成波束配对此过程基站侧不感知。波束失败和恢复毫米波信号波束窄易被遮挡信道稳定差。当用户接收质量低于一定阈值端侧会发起波束失败恢复流程重新选择SSB发起接入、连接过程与基站重新建立新的波束对。此过程目前还在不断优化如R16的双连接优化着力于提升重连效率。图2-10 波束双连接优化示意图基站部署方面接入集成回传技术接入集成回传IAB是指在不适用光纤的区域可以灵活利用毫米波小基站作为接入设备的同时也作为移动回传数据的中继通过多跳完成数据回传降低光纤接入成本示意如下图。图2-11 IAB集部署示意图高低频混合组网随着5G的部署逐步展开结合已有的中低频基站源增量部署毫米波基站可以采用高低频双连接高低频载波聚合等多种方式使端侧充分使用多频和多信道技术以达到更高的速率。图2-12 混合组网逻辑架构图测试和评估方面5G 毫米波因设备的射频收发信机阵列与天线阵列整合成了一个整体导致无法兼容中低频场景的测试方法和标准。3GPP R16补充了毫米波基站、终端的测试方法和相关指标但是仍有很多不足尚未形成最终的技术规范。当前经达成共识 OTAOver the Air空口测试将成为5G 毫米波系统的主要测试形态。OTA 指标可以根据测试方法分三种。方向性指标Directional主要是指影响组网和覆盖能力的关键指标和下行波束赋形与上行接收合并分集有关的指标。非方向性指标TRP主要指影响整体系统的指标例如无用发射和带外辐射等。共址指标指由于天线耦合因素存在造成测试有难度的指标如共址辐射要求、发射互调和关断功率等。测试系统主要包括微波毫米波暗室、测试仪器、相关配件以及主控单元。毫米波暗室是一个空间结构内部表面布满吸波材料制造出一个纯净的电磁环境提高测试设备的测试精度和效率。图2-13 远场、近场、紧缩场暗室示意图3. 小结本期主要介绍了毫米波的技术优劣势以及可以应对毫米波技术挑战的各项关键技术。高频核心器件是毫米波通信面临的一个重要挑战低成本、高可靠性的封装及测试等技术也至关重要。我国在高性能高频器件、原型系统验证等方面与全球领先企业仍存在较大差距需要进一步开展创新性研究与开发工作。浅谈毫米波之应用篇上期周刊主要介绍了毫米波的概念及关键技术本期会在标准化、应用情况、产业链现状以及未来前景等方面继续讨论5G毫米波的最新进展。实际上先吃螃蟹的人在两年前已经尝到了5G毫米波的味道越来越多国家开始投入。1、标准化进展5G毫米波的标准已经日趋成熟。在3GPP 5G标准制定之初5G毫米波就是重要组成部分之一其标准化工作与中低频是同步展开的目前3GPP已经完成了Rel-15、Rel-16两个版本的5G标准。下图是3GPP标准时间表。图1 3GPP标准时间表Rel-15是第一版5G标准重点满足增强移动宽带eMBB和部分低时延高可靠URLLC应用需求已于2019年冻结。Rel-16是第二版5G标准全面满足eMBB、URLLC、大连接低功耗场景mMTC等各种场景的需求重点增强垂直行业应用及提升整体系统性能。很多特性对毫米波场景做了优化如波束管理功能的优化、增加集成接入与回传IAB功能、节电特性、双链接优化、增加定位功能室内3米、室外10米。规范已于2020年7月冻结。Rel-17是第三版5G标准将进一步增强5G毫米波功能。IAB的增强引入全双工和移动中继提升容量和服务质量提供更简洁的波束管理机制减少系统开销提高网络覆盖质量拓展频谱支持52.6-71GHz及免许可频道增加直连通信、URLLC和工业物联网用例例如NR-Light简化的5G NR技术增强定位技术实现厘米级精度等相应规范计划于2022年6月冻结。随着规范的完善技术也会更成熟可以加速推进5G毫米波更广泛的应用。2、毫米波的应用SUB-6G频段比较拥挤除了中国外很少有国家能为运营商分配100M以上的连续频谱毫米波频段虽然覆盖能力相对弱中频资源相对紧张的美国从2019年4月开始逐步商用毫米波网络到现在已经半年多积累了一定的经验。下面将从部署情况、应用场景、以及国内进展等方面加以说明。2.1 部署情况毫米波频段虽然覆盖能力相对弱但凭借丰富的频谱资源和容量优势最开始在美国应用当前已经有越来越多的国家开始部署。GSA在2020年10月发布数据称目前全球有130家运营商正在投资24250 MHz-29500 MHz频段的5G网络已有20多家运营商部署了毫米波5G系统部署情况见下图。图2 GSA 2020年10月发布的5G毫米波部署情况其中日本每个运营商可获得400M频谱韩国的运营商可以得到800M频谱欧盟德国、英国、意大利也在积极推进意大利有5家运营商各自分配到200M频谱。具体频段选择情况见下图。除了普遍看好的28GHz频段外美国还在积极推进24GHz/37GHz/39GHz/47GHz的商业网络部署分布在纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市美三大移动通信运营商都已经提供了毫米波5G商用服务。图3 部分国家毫米波频段选择2.2 应用场景综合 5G 毫米波的优势和不足当前其应用场景主要可以分为热点区域的扩容场景、行业低时延高可靠应用场景和解决美国“最后一公里”问题的固定无线接入场景三类。热点区域场景可以作为容量补充在人员密集高或者流动性大的区域做扩容。典型区域有广场、体育场馆、音乐厅、剧场、地铁、商业中心等。这些区域会有大量人群聚集活动存在大量通信行为并发操作需要网络有较大上行、下行带宽和连接接入能力。图4 热点区域场景示意图行业应用场景在工业互联网场景5G毫米波是不可或缺的。首先超大带宽可以满足大量数据如产线视频监控传输的需要其次极低空口时延满足工业级应用如机械臂控制的极低延迟要求第三波束高度定向的特点适合提供高密集部署提升频谱空间复用率满足工业互联网要求的高连接密度第四能够满足对部署环境的严格限制并提高通信过程的安全性、减小监听可能强化数据安全第五超高时间分辨率和空间分辨率能够实现高精度有望达到厘米级实时定位从而适应工业互联网多样化的需求。图5 5G毫米波在工业互联网中的应用如上图所示是爱立信与奥迪合作的应用场景通过毫米波的低时延可靠性充分保障了生产效率的提升保护了协同工作的工人的安全。家庭和写字楼的固定无线接入可以应用于固定无线接入fixed wireless accessFWA场景。5G毫米波可以作为无线回传链路解决一些场景无法布放光纤或布放光纤代价过高的问题作为最后一公里常规接入手段的补充。5G毫米波可作为LTE\5G中低频基站的回传或者通过5G毫米波CPE为家庭或企业提供宽带服务提供家庭和写字楼的无线宽带接入在美国乡村和企业都有应用。图6 某企业应用案例2.3 国内进展当前国内尚无5G毫米波商用网络IMT-2020正积极组织测试验证2022年北京冬奥会场馆也将部署毫米波环境。IMT-2020测试IMT-2020成立高频讨论组2019年11月完成毫米波一阶段测试2020年7月开始组织运营商、设备商、终端厂商等在怀柔开展毫米波设备和组网测试为5G毫米波技术商用做好准备后续会发布部分5G 毫米波频段频率使用规划。当前毫米波设备和组网测试也已经接近尾声按计划在2021年将开始典型场景验证测试工作计划见下图。图7 IMT2020测试计划当前已完成关键技术测试毫米波设备和组网测试也已经接近尾声按计划在2021年将开始典型场景验证测试。截止2020年10月华为、中兴、诺基亚、爱立信等都完成了基站功能测试测试情况如下图。持最大带宽800MHz的测试场景从测试结果看华为单载波可达200M基站通道规格可以支持4T4R所有厂商中表现最强。截止2020年10月华为、中兴、诺基亚、爱立信等都完成了基站功能测试测试情况如下图。支持最大带宽800MHz的测试场景从测试结果看华为单载波可达200M仅华为支持基站通道规格可以支持4T4R所有厂商中表现最强。终端测试情况见下图多家芯片、终端厂商可以提供支持毫米波的芯片及样机其中国内厂商表现也很优秀。图8 终端测试情况冬奥会场馆2022年北京冬奥会中国联通将运用5G毫米波打造超大带宽的智慧无线场馆属于热点区域应用类型。以下为联通规划的冬奥会毫米波具体应用场景提出了观众观赛体验提升、赛场馆的智慧化运营、合作伙伴的服务与保障3大智慧场景、服务观众、参赛者、组织者、工作人员、媒体、合作伙伴6类人群的智慧冬奥方案。观赛体验提升场景见下图包括沉浸式观赛、VR体验看台等。图9 观众观赛体验提升场景智慧化运营和管理的内容包括道路监控、车牌识别、电子围栏、人脸识别等详见下图。图 10 智慧监控管理合作伙伴的服务与保障具体服务场景有多机位多视角打造全景体验、运动员便携摄像机画面实时回传等详情如下图。图11 新型信息服务服务场景多面向的人群面面俱到期待其能在冬奥会上有不俗的表现。3、产业链情况5G毫米波涉及的产业链主要包括芯片/模组厂商、设备厂商、终端厂商、测试仪表厂商、运营商。整体看国外的产业链已经初步形成国内当前刚起步但是潜力很大发展迅速。3.1 芯片厂商分别就基站芯片和手机芯片两方面介绍。基站芯片2020年1月中国紫金山实验室宣称成功研制出了自主可控、成本超低的毫米波相控阵芯片但是商用量产芯片主要还是以美国厂商为主。国内企业MISIC南京无线谷也已经有毫米波产品和东南大学毫米波实验室有较多合作。图12 MISIC芯片制作的DEMO样例终端芯片芯片设计厂商现在最主流是高通、联发科、华为三星主要自用。2016高通率先发布了全球第一款5G基带芯片X50当前芯片已经到第三代目前商用量产芯片只有高通支持毫米波三星支持但主要是自用华为第一代支持后来版本不支持联发科声称不早于2021量产。高通目前在毫米波段暂时处于垄断地位苹果在2020年12月投入巨资开始做射频相关的芯片以解决信号问题说明当前芯片仍有不足未来可能情况可能会发生变化。图13 高通三代5G芯片3.2 设备供应商支持毫米波基站的设备主流供应商有爱立信、诺基亚、三星、华为、中兴等当前国内厂商方案能力和经验储备相对不足如支持的站点类型国内厂商主要支持宏站而毫米波更重要的是可以密集部署的微小站。爱立信、诺基亚在5G毫米波领域相对更成熟经验更多。爱立信根据其在曝光的信息看综合实力最强支持高、中、低全频段在芯片性能、降低能耗、智能连接、波束管理等多方面都有优秀的表现微小街站轻便易用。爱立信一直致力于毫米波的应用及扩展证明毫米波远距离传输的商用可行性。2020年9月在美国成功实现商用网络超过5千米的数据呼叫2020年12月又将距离突破到6.5千米且速率高达1 Gbps下行和700 Mbps上行。对于拓宽5G应用边界起到了积极作用。图14 爱立信和合作伙伴携手刷新毫米波传输新纪录诺基亚诺基亚2018年在韩国冬奥会完成5G毫米波演示2019和美国三大运营商合作部署商用站点已经两年迭代期当前已经是第四代产品可以支持多种功率组合多种覆盖场景宏站、街道站、微站在北美、日本、韩国有数万个站在现网运营积累了较丰富的经验包括覆盖规划、功率的规划、天线挂高、反射波的利用等。3.3 终端厂商2018年8月联想旗下的摩托罗拉发布全球首款支持毫米波段28GHz的手机。根据GSA的最新报告2021-1越来越多的在售设备支持5G频谱其中有79.5支持6GHz以下的频段19.3 支持毫米波频谱14.8两个频谱都支持。图15 已发布设备频谱支持情况当前国内还没有在售商用手机支持毫米波OPPO旗下的“一加”海外版有支持毫米波的机型Vivo和联通、中兴合作在5G产业大会做过毫米波手机的演示部分厂商积极参加了IMT2020的测试。终端准备已经日趋成熟部分细节待优化如功耗问题、集成问题、信号问题等。3.4 测试厂商已有场景的测试方案已经日趋成熟当前的头部测试厂商有是德科技罗德与施瓦茨科技。是德科技已经有相应成熟的测试方案和测试经验产业合作情况遍布全球和高通等多家企业有深入合作。各个场景和环节都有测试解决方案和产业链各个环节、各个层次有较深的合作如从研发阶段就开始深入合作。罗德与施瓦茨科技声称5G产业链各个环节都有打包好的测试解决方案对波束赋形及移动性管理等有详至的测试方案如下图。图16 罗德与施瓦茨科技测试场景3.5 国内运营商整体看都在积极筹备联通因北京冬奥会场馆落地的原因进展相对最快。中国移动缺少杀手级应用还不是刚需根据国内5G毫米波测试结果如下图对毫米比较有信心认为毫米波将成为5G的下一段旅程持续对毫米波深入的研究旨在提升当前的一些不足如信号覆盖方案提升等积极参与工信部组织的测试验证技术充分准备只要时机成熟可以较快落地。图17 国内5G毫米波测试结果数据同时也认为当前产业成熟度还不够设备层面看产业成熟度不足发射功率相对低频段差距大功放效率提升空间比较到大低频段50%左右毫米波只有3~5%应用场景上认为美国的应用主要是固定场景的应用还没有大规模连续覆盖的应用案例需要打破这些应用边界。图18 移动5G毫米波应用展望作为运营会致力拉动产业成熟度根据“安迪比尔定律”需要整个产业互相带动才行更好的前行当前看好工业应用场景会重点关注行业用户的需求点可能在2022年实现毫米波商用。中国联通希望能尽早分配毫米波频段联通在三家运营商中相对最激进进展相对较快已经开始积极推荐5G毫米波的落地相关工作有关键技术和组网方案研究、设备体系构建和标准化推动、产业链合作交流等。毫米波相关计划如下图所示。图19 联通冬奥会场部署计划同时还致力于集合院校、国家重点实验室和行业伙伴的研发力量筹备成立高频通信联合创新实验室希望能以此推动5G毫米波技术尽快成熟落地。中国电信认为不能就毫米波谈毫米波肯定了毫米波可以解决容量问题且低时延等优点。但是也提出了当前的问题认为中低频5G部署应用的探索是当前用户真正的需要也是动力所在。需要挖掘毫米波真正的商业机会和场景后面才能更快的加速其落地。中国电信最近2020-12和研制出毫米波芯片的紫金山实验室展开合作还不清楚在毫米波领域是否会有新动作。4、未来前景整体看当前的5G建设当前毫米波“不是非它不可但是可以锦上添花”。国内小规模部署应用是十分必要的随着产业的发展如果通信技术没有颠覆性的变革从历程和趋势看毫米波乃至太赫兹的应用是必然的。因此通过小范围应用来催熟相关产业链、增强对外交流做技术和经验的储备非常重要。GSMA预估的5G毫米波的未来前景非常可观在报告中预测5G毫米波产业全世界毫米波产业规模及结构如下图总产值预计2034年可达565 billion美元。图20 预测世界毫米波产业规模及结构从应用场景看小范围扩容和垂直行业的应用场景价值较大。因为中国SUB6G频段不像其他国家那么稀缺目前看大范围连续覆盖的应用场景意愿不足而5G低频段SUB-1G700M应用价值可能更高。根据历史经验路修的再宽将来还是会堵车随着社会对网络带宽需求的提升和“杀手级”应用场景的发掘可能在不久的将来毫米波乃至太赫兹会成为“刚需”困难和阻力自然迎刃而解。但是当前重点还是需要把已经部署的SUB-6G提供的网络能力进一步消化后才能看清未来。当前毫米波在移动通信之外也有应用场景如作为激光雷达在军事上的反隐形效果好还可以实现更精准的定位精准姿势识别等功能可以应用于工业、医疗、自动驾驶、家庭、娱乐等各种场景。随着5G的普及后续6G的开始研发当前重点攻克的就是更高效的高频材料的发掘以及空天地一体化通信网的构建。当前在卫星通信使用的频段就已经和5G毫米波的频段有冲突随着卫星通信的进一步发展毫米波频段的应用会越来越拥挤。
