毫米波，距离我们还有多远？ （二）
▉ 毫米波的应用场景
我们先来了解一下毫米波的应用场景，看看它到底适合部署在哪些场所。
毫米波的大带宽、低时延、弱覆盖特点，决定了它主要适合三类场景：
第一类，是密集人群超大业务流量区域的热点覆盖。例如车站、机场等交通枢纽，体育场、商场、剧院等人群集中区域。
这些区域终端数量多，流量需求大，借助毫米波的部署，可以形成网络的高通量层，提升网络容量的上限。
特别值得一提的是VR/AR。这类场景目前对带宽有很高的需求，尤其是多终端场景下，以8K VR为例，50个设备，大约是5Gbps，是需要毫米波去满足的。
联通冬奥会计划打造大带宽无线场馆，服务于高清全景赛事直播的同时，满足观众、参赛者、工作人员、媒体记者等人员的连接需求，也是毫米波的用武之地。
第二类，是智慧园区、智慧工厂、智慧医院、智慧学校、智慧码头等产业互联网场景。
5G赋能百行千业，引领各行各业的数字化转型。除了大带宽外，行业场景往往都有低时延、高可靠性的需求，也就是5G uRLLC场景需求。
以智能制造为例，机械臂等设备的运行，高精度检测设备的工作，都对时延有很高的要求，借助毫米波的大带宽和低时延，辅以MEC边缘计算及AI人工智能技术，才能够很好地满足现场需求，做到5G落地。
第三类场景，大家可能不太容易想到，那就是固定无线宽带接入（FWA）。
我们国家光纤基础设施比较完善，所以宽带接入基本以光纤为主。但是国外很多国家并没有如此丰富的光纤资源，光纤敷设成本也很高，就会考虑CPE等无线宽带接入方式。
其实很简单，就是用毫米波做最后一公里的接入。将5G信号通过毫米波传送给用户家庭CPE设备，然后转换为Wi-Fi或有线信号，让用户实现宽带上网。如下图所示：
固定无线宽带接入
这种方式，对于密集住宅区非常有效，成本远低于光纤。
同样的，国外也有将毫米波用于基站回传，也可以满足特定场景环境的需求。
▉ 毫米波技术的标准化
3GPP在5G第一个版本，也就是R15版本中，就针对毫米波工作频段进行了标准化，开展了建模研究，给出了基本的功能版本。
在今年6月份冻结的R16版本中，3GPP对毫米波做了一些优化，重点提升毫米波的工作效率，降低通信时延和开销。
R16还引入了很多支持毫米波的5G NR增强特性，例如集成接入及回传（IAB）、增强型波束管理、双连接优化等。
支持毫米波的5G NR增强特性（图片来自高通）
以集成接入及回传（Integrated Access Backhaul，IAB）为例。这是一项既有利于增强部署，又有利于节约成本开支的技术。
IAB架构示意图
简单来说，某基站具有光纤回传资源，它周边的其它基站可以通过毫米波与这个基站建立回传关系，不需要每个基站都配备光纤回传资源，只需要提供一个电力，就可以了。
目前正在进行的R17版本，对毫米波进行了增强，适配了更多的场景。同时，R17也将对频谱进行进一步扩展，支持从52.6GHz到71GHz的频段以及60GHz免许可频段，这将极大拓展毫米波频谱的利用范围。
▉ 毫米波的产业链
目前，全球几个主流设备厂家都推出了自己的毫米波产品，基本上也都支持800MHz的带宽。
终端芯片方面，早在2018年，第一代毫米波芯片就已经实现商用，当时是支持n257、n260和n261频段。到了2019年，第二代商用毫米波芯片实现了毫米波全频段支持。
3GPP定义的FR2频段（TS 38.104）
这其中，高通发力最早，目前已经推出三代支持毫米波的5G解决方案骁龙X50、X55、X60。海思Balong5000基带芯片以及三星Exynos5123芯片，均在2019年实现了对毫米波的支持。2020年，联发科Helio M80也将加入。
预计2021年初，搭载骁龙X60的商用旗舰机将推出，届时可支持NR高低频双连接和载波聚合，从而具备5G高低频协同组网的能力。
终端方面，目前已经有摩托罗拉、LG、三星、一加等手机厂商推出毫米波商用智能手机，包括中兴通讯等厂家已经推出了支持毫米波的CPE。
根据中兴通讯分享的数据，经粗略估计，现在大概有60多种终端支持毫米波。根据GSA截至今年8月的数据，已宣布的5G终端中有22.3%支持毫米波频段。
有消息称，苹果也将很快发布支持毫米波的手机。
鉴于毫米波在产业互联网的丰富应用场景，毫米波模组也处于一个快速发展的阶段。国内包括移远通信在内的模组厂家，都推出了毫米波模组，并能够提供相配套的设计服务。
▉ 毫米波的未来
毫米波是5G的关键技术，也是特征技术。没有毫米波的5G，很难称之为完整的5G。
因此，我们不能沉浸在Sub-6频段带来的网络性能有限提升之中，而应该加紧对毫米波技术的研究，攻克难关，推动其早日落地。
根据GSMA的预测，在2035年之前，毫米波技术将对全球GDP做出6560亿美元的贡献，占5G总贡献的25%。包括虚拟现实、智能制造、医疗健康、智能交通等多个领域，都将从毫米波技术中获益。
在中国，毫米波将创造的价值也尤为可观。同样是GSMA的预测，到2034年，在中国使用毫米波频段将带来的经济受益将产生约1040亿美元的效应，大约占亚太地区毫米波频段预估贡献值的一半。
现阶段，关于推动毫米波的商业化落地，还有很多工作需要做。
一方面，改善毫米波覆盖能力的技术和方案还有待进一步研究和验证。毫米波频段相对于其它频段来说，还不够成熟，包括移动性管理能力等。毫米波的业务和组网也需要进一步验证。毫米波的设备体系还需要进一步完善。
另一方面，国内毫米波使用的频段急需明确（目前外场测试频段是24.75-27.5GHz）。频率是通信技术的先导，只有频率明确了，产业链才有清晰的方向指引，也有投入资源的信心。
此外，毫米波的商业落地，还需要产业界更加紧密的合作、政策上更为明确的支持，以及垂直行业更多的业务示范场景。
这些都不是一日之功，需要一年甚至几年的时间来逐步推进。
相信到了2022年，毫米波一定能够以更加成熟、更加完整的面貌与我们见面，再次掀起一股5G创新的热潮！
