5G毫米波成功突破！

本周，5G毫米波领域密集发生具有深远意义的重磅事件。一是中国IMT-2020（5G）推进组5G毫米波测试计划近日取得“里程碑”式的进展——在IMT-2020（5G）推进组和中国联通的技术指导下，中兴、高通和TVU Networks采用26GHz毫米波频段（n258）与900MHz LTE频段的双连接技术，在实验室环境下完成了全球首次基于大上行帧结构的5G毫米波8K视频回传业务演示。二是高通于5月19日公布对骁龙X65所支持特性的重要升级——新增支持高达200MHz毫米波载波带宽以及毫米波SA组网模式。5G微信公众平台（ID：angmobile）综合分析认为，这两个重磅事件标志着5G毫米波产业又取得了最新重大突破，凸显了5G毫米波技术成熟度与商用就绪度进一步大幅提升，为我国后续5G SA网络建设奠定了新的基础。

5G毫米波大上行：产业新突破，赋能垂直应用

网络应用对5G毫米波终端提出了包括“大上行”在内的灵活帧结构能力需求。业内专家普遍预计，5G时代的移动通信业务需求将会更加多样化，现有eMBB业务以下行容量需求为主，然而直播高清/超高清化、安防监控、远程医疗等应用的大带宽上行需求正日益凸显，现阶段固定化的组网方式和资源配置难以满足差异化的业务需求，需要更灵活的资源配置和协同融合的弹性网络。此外即使在同一个行业应用的不同时段，也需要灵活地配置上下行网络容量资源。

为满足差异化的行业需求，特别是对上行有明确需求的监控、采播、医疗等视频回传业务，同时提高毫米波在上行方面的技术优势，增加毫米波在部署中的灵活性，5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，在26 GHz频段5G毫米波系统帧结构讨论中，中国联通首次提出基于上行增强的毫米波帧结构配比方案，用以满足未来更加丰富的上行业务需求。已经得到定义的3种帧结构均为0.625 ms周期，对应120 kHz子载波带宽。3种帧结构在总体容量上无较大差异，不同帧结构上下行容量分配有差异——典型帧结构DDDSU（下行为主）的下行与上行比例为3.24；大上行DSUUU帧结构（上行为主，适用于行业和工业领域的大上行）下行与上行比例为0.31；DDSUU帧结构（上下行吞吐量比较均衡）下行与上行比例为0.79。所以，可以说此次中国联通、中兴、高通与TVU Networks在26GHz频段上成功完成的全球首次基于大上行帧结构的5G毫米波8K视频回传业务演示，是突破性的，其中所采用的即是DSUUU帧结构，通过为上行链路分配更多时隙，将现有毫米波技术的上行链路峰值速率提高到了3倍，在测试中达到了930Mbps——高通骁龙X55 5G调制解调器及射频系统和高通QTM527毫米波天线模组在其中起到不可或缺的作用。

未来5G移动通信网络的基本架构将采用Sub-6 GHz频段+毫米波频段相结合的混合组网方式，Sub-6 GHz频段5G系统用于基础网络，对帧结构的要求相对稳定；而26 GHz频段5G毫米波系统主要用于满足行业应用，需要帧结构根据网络需求与业务需求进行灵活调配——在弹性网络中，可以根据覆盖区域长时间的业务情况进行预测调整，也可以根据5G行业应用的突发性进行上下行帧结构快速调整，满足5G行业应用需求，并有效面对演唱会等对上行带宽需求明显的公网场景需求。根据中国IMT-2020（5G）推进组的5G毫米波测试计划，2021年将推动毫米波大上行帧结构，支持差异化应用场景。此次突破性的业务演示，参与方包括主流运营商、主流网络设备商、主流终端芯片商、终端厂商，验证了5G毫米波的超级上行能力，突显了5G毫米波的上行增强能力在推动大型赛事和活动中的媒体直播、有效应对体育场馆/演唱会等对上行带宽需求较大的公共网络场景下所能发挥的重要作用；也为更多垂直行业应用和服务的发展，比如远程医疗、智慧工厂、智慧港口等场景中的超高清视频监控多点并发上传、精准远程指导/控制等，铺平了道路，对于满足未来众多5G垂直行业融合应用的上行大带宽需求具有重要意义。

毫米波单载波200MHz：芯片就绪，为商用铺路

目前我国5G毫米波的发展充满机遇。首先，多项政策助力5G技术发展。政府在多次会议和文件中提到，要推动我国5G和“新基建”的发展；在工信部发布推动5G快速发展的通知中，两次提到“毫米波”，积极开展5G毫米波测试验证工作。其次，三大运营商积极落实5G网络大规模建设，5G毫米波将有望成为5G新基建下半场的“主角”。再次，毫米波推动许多全新行业应用将带来巨大的经济效益，毫米波增强5G服务公众、服务社会的能力大为可期——GSMA在《于毫米波频段提供5G服务的社会经济效益研究》中预测，2020-2034年5G毫米波对全球GDP的贡献将呈指数增长态势，在2035年之前对全球GDP做出5650亿美元的贡献，占5G总贡献的25%；在2034年之前，预计在中国使用5G毫米波频段所带来的经济效益将达到约1040亿美元，其中垂直行业领域中的制造业和水电等公用事业占贡献总数的62%。

毫米波技术频谱资源丰富、可挖掘潜力深、应用前景极其广阔。从毫米波传播特性和覆盖能力考虑，5G毫米波适合部署在相对空旷无遮挡或少遮挡的园区环境。经过多次行业会议和研讨会讨论，业界已经明确毫米波典型的部署场景。一是行业专网场景，5G毫米波系统与MEC、AI技术相结合，可以为覆盖区域提供“大容量高速率+本地化”的智能解决方案，满足行业客户低时延、大带宽、安全隔离的需求；二是品牌价值区，毫米波在部署初期将与6 GHz以下频段的5G系统结合，形成5G系统高低频混合组网方式，用于重要品牌价值区域的覆盖，提升品牌价值，或者用于人流密集场所和热点区域的吸热，提供进一步的大容量上传能力；三是大带宽回传场景，毫米波可以作为无线回传链路，利用高达800MHz带宽、10 Gbit/s的系统峰值速率，可应用在一些无法敷设光缆或敷设光缆代价过高的固定无线宽带场景，或者毫米波自回传组网场景。

最大程度地释放5G毫米波上述的潜在巨大红利，对于5G毫米波终端的能力提出了诸多必须的需求，比如在组网架构需求以及系统带宽方面有着严格的新需求。

在组网架构需求方面，未来5G毫米波的热点区域应用及园区专网区域等场景将采用高低频混合组网方式，并结合双连接/载波聚合技术，由Sub-6 GHz频段承载控制面信息和部分用户面数据，并由毫米波在热点区域及园区专网区域提供超高速率用户面数据。国外现有5G毫米波商用网络主要基于NSA组网，而随着国内三大运营商开通全网5G SA商用，NR-双连接/载波聚合势必将是后续演进目标，从而，5G毫米波终端需要支持26GHz NR独立组网以及26GHz NR+Sub-6GHz NR双连接/载波聚合。5G毫米波商用，终端先行。此方面将有重大进展，已经具备了相应的芯片支撑——高通司在5月19日公布的骁龙X65的升级特性和功能中，5G微信公众平台（ID：angmobile）观察到最重要的新特性之一是支持毫米波SA模式，并支持带宽高达1GHz的毫米波频谱和跨FDD和TDD频段300MHz的Sub-6GHz频谱聚合，从而提供了极大5G网络容量，将为用户带来高速5G连接。

在系统带宽方面，按照3GPP协议规定，子载波带宽为120kHz，毫米波单载波系统带宽可为50MHz、100MHz、200MHz以及400MHz。此前，毫米波芯片支持100MHz的单载波带宽。然而，从较大的系统带宽和毫米波应用场景两个角度，5G毫米波都需要支持较大的单载波带宽，以提升毫米波系统的竞争力。一来，3GPP标准目前不支持跨载波调度，所以单载波带宽越大则每个载波的资源（比如CCE）就越多而且PDCCH功率汇聚增益也越大，PDCCH覆盖增强，此外理论计算分析表明单载波带宽增大，可能出现频率分集增益，使得上行覆盖略有提升；二来，在容量方面，单载波系统带宽越大，相同总带宽下的载波数越少，控制信道开销比例越少，并带来容量的增益；第三，在运维优化方面，相同系统带宽下，单载波带宽越大、载波数越少，运维和优化都将相对简单。5G微信公众平台（ID：angmobile）观察到从5G毫米波终端侧看，毫米波芯片已经能做到支持200MHz单载波带宽——骁龙X65的升级特性中，可支持高达200MHz的毫米波载波带宽。据悉，骁龙X65目前正在向终端厂商出样，基于该方案的商用移动终端预计将于2021年晚些时候面市。骁龙X65于今年2月发布，是全球首个支持10Gbps 5G速率和首个符合3GPP Release 16规范的调制解调器及射频系统，并且采用可升级软件架构。

生态日益壮大，毫米波潜能释放得更充分

目前，全球有超过150家运营商正在投资5G毫米波技术，美国和日本的所有主要运营商均已部署5G毫米波，欧洲和东南亚近期也开展了5G毫米波部署，澳大利亚和拉丁美洲等国家及地区很快将跟进。中国自2019年启动5G毫米波试验工作以来，毫米波进展持续加速，有望在5G毫米波SA组网、灵活帧结构（包括大上行）等领域形成领先，目前正紧锣密鼓地开展第三阶段的5G毫米波试验。未来，毫米波与Sub-6GHz将相辅相成，协同工作。可以预见，在5G毫米波芯片与终端不断取得新进展的支撑下，5G毫米波的巨大潜能将逐步得到释放，惠及广大消费者和越来越多垂直行业。

来源：5G微信公众平台（ID：angmobile）

（以上文章系转载，如有涉及版权等问题，请联系我们以便处理）