成熟布局促成數(shù)字化轉(zhuǎn)型　毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的中國市場淺析

世界各地推出的5G大多依賴于中頻段頻譜，只有極少數(shù)例外。即便進入2022年，即便業(yè)內(nèi)普遍認為毫米波具有潛力，但是在移動通信應(yīng)用中還需要克服艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)。因此，在5G發(fā)展的前期（如2019年和2020年），人們對于毫米波技術(shù)的應(yīng)用前景一直保持著懷疑態(tài)度。不過，在2021年12月的“驍龍技術(shù)峰會”上，高通演示了位于夏威夷和新澤西的兩部智能手機之間的實時8KHDR視頻通話，并實現(xiàn)了非常清晰的視頻質(zhì)量。正是基于極高的上行速率，這樣的高清視頻串流才能實現(xiàn)，而這個演示是基于5G毫米波連接實現(xiàn)的，由此可見，毫米波在支持基于視頻的豐富應(yīng)用方面具有廣闊前景。當(dāng)然，從技術(shù)上講，這本身也是意料之中的事。與此同時，我們中國市場對毫米波的態(tài)度也一直很積極。實際上，以5G為代表的新一代信息技術(shù)創(chuàng)新活躍，成為推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要驅(qū)動，對于經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。決策層就多次指出，要加快5G網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，豐富5G技術(shù)應(yīng)用場景。實際上業(yè)內(nèi)很清楚，在中國5G建設(shè)過程中，最先得到發(fā)展的是5G基礎(chǔ)建設(shè)的核心部分，也就是5G基站。在消費終端，智能手機為主的市場也得到蓬勃發(fā)展。從相關(guān)數(shù)據(jù)可知，中國不僅處于全球5G建設(shè)絕對領(lǐng)先位置，5G基站全球占比更超70%，5G終端全球占比更是達到80%。所以在2022年，作為5G發(fā)展路徑中的又一個核心布局，即毫米波產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為產(chǎn)業(yè)端又一個核心議題。

技術(shù)的必然性是肯定的

在上文提到的2021年末的驍龍技術(shù)峰會上，高通全新一代8系移動平臺——驍龍8Gen1發(fā)布。全新一代驍龍8移動平臺集成的驍龍X65是全球首個符合3GPPRelease-16規(guī)范的5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，能夠支持最高達10Gpbs的下行速率。一般而言，如果只使用Sub-6GHz的300MHz帶寬（3個載波），驍龍X65支持的速率能夠達到6Gbps至7.5Gbps之間。且只使用毫米波頻段的800MHz帶寬，驍龍X65能夠支持高達7Gbps以上的傳輸速率。而基于毫米波頻段的800MHz帶寬加上Sub-6GHz頻段的100MHz帶寬，驍龍X65能夠?qū)崿F(xiàn)10Gbps的傳輸速率。

作為5G毫米波領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，高通已經(jīng)推出了四代驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，正從第1代的驍龍X50，到之后的驍龍X55、驍龍X60再到驍龍X65，高通每一代解決方案都支持5G毫米波。自2019年起，美國市場已經(jīng)推出了支持5G毫米波的終端，無論在圣迭戈還是美國的其他地方都能體驗到5G毫米波的高速連接。

值得一提的是，驍龍X65不僅能夠支持高達10Gps的極高速率，還支持超低時延和超高可靠連接，而后者對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和企業(yè)5G專網(wǎng)而言至關(guān)重要。實際上，毫米波頻段（24GHz及以上）既能滿足高流量、高網(wǎng)速的需求，又能保持5G服務(wù)的性能與質(zhì)量，作用尤為關(guān)鍵。特別是，毫米波可以作為一種有效的解決方案，來滿足增強型移動數(shù)據(jù)服務(wù)的需求，還可以適用于一些新型用例，而這些用例如果使用其他頻譜的話，將會非常有挑戰(zhàn)或者成本高昂。

從更具體的技術(shù)角度來說，毫米波當(dāng)前主要應(yīng)用場景是固定無線接入（FWA）場景，隨著技術(shù)的不斷成熟未來可應(yīng)用于eMBB場景。未來要實現(xiàn)毫米波eMBB業(yè)務(wù)，產(chǎn)業(yè)鏈需要從如下三大技術(shù)方向上發(fā)力：首先，持續(xù)提升毫米波基站的等效全向輻射功率。其次，高低頻CA（Carrier Aggregation，載波聚合）技術(shù)使能毫米波頻譜與sub6G頻譜深度協(xié)同。再者，采用Multi-TRP（Multiple Transmission Reception Point）技術(shù)大幅提升毫米波連接的魯棒性和可靠性，從而大幅提升移動場景以及被遮擋場景下的用戶體驗。

比如，我們經(jīng)常提到當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域是5G應(yīng)用發(fā)揮重要作用的主場景，而毫米波的出現(xiàn)提供了一個契機。以工業(yè)制造為例，5G毫米波達到光纖級的大帶寬和低時延，可以替代現(xiàn)在工廠里的有線以太網(wǎng)，對工業(yè)制造的靈活性提供更大的支持。在重新設(shè)備生產(chǎn)線的時候，無須修改有線網(wǎng)絡(luò)，就能實現(xiàn)工廠的重構(gòu)，更加快速地實現(xiàn)生產(chǎn)。5G毫米波還能在許多工業(yè)場景里提高工人工作安全性。在一些危險的工業(yè)場景，例如高壓電輸變電線路的運維，可以通過機器人上的高清相機來實現(xiàn)巡查，而只有5G毫米波的帶寬，才能傳輸超清畫面，滿足中控室通過畫面檢查設(shè)備運營情況的要求，這個應(yīng)用大大提高巡查效率，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

另外，在工業(yè)領(lǐng)域方面，我們還可以以5G毫米波配合機器人運作為例。我們知道，在部署5G毫米波網(wǎng)絡(luò)的智慧工廠里，工業(yè)機器人需要獲得光纖級的帶寬和時延支持，并且工業(yè)機器人無須調(diào)整網(wǎng)絡(luò)布線，即能快速實現(xiàn)生產(chǎn)線的重新部署，提高了工廠的靈活性，讓工廠實現(xiàn)柔性制造，以應(yīng)對更加多變的市場需求。

在家庭應(yīng)用場景方面，回家的路上可以通過5G毫米波連接家中設(shè)備，提前開啟各種智能化家居設(shè)備。此外，5G機器人還能在醫(yī)療健康、養(yǎng)老、教育、安全等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

除了賦能千行百業(yè)，毫米波還有一個明顯的優(yōu)勢便是成本。我們之所以從3G、4G到5G發(fā)展這么快，就是因為成本，能讓運營商積極地擁抱下一代技術(shù)。盡管從單機成本看，3G到5G每代演進成本加了一兩倍，但是它的速率加了10到20倍，這使得每比特的成本大大下降。

中國毫米波發(fā)展關(guān)鍵年

當(dāng)然，毫米波在移動通信應(yīng)用中還需要克服幾個艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)：與低頻段信號相比，毫米波信號的傳輸距離較短;容易受到樹木和其他障礙物的干擾而衰減;難以穿透混凝土建筑墻體。然而，移動數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長凸顯了毫米波頻段的優(yōu)勢，因為毫米波比其他任何頻段都能提供更多的容量和帶寬。

除美國外，目前日本也已經(jīng)部署了5G毫米波網(wǎng)絡(luò)，并推出了支持5G毫米波連接的智能終端。此外，全球其他國家和地區(qū)也開始部署5G毫米波，韓國和澳大利亞也已經(jīng)完成了5G毫米波頻譜拍賣，在歐洲毫米波頻譜拍賣已經(jīng)展開。

與美國、日本等國家相比，中國尚未向運營商提供毫米波頻譜進行商業(yè)部署。目前中國的5G頻段為中頻段及低頻段。雖然目前還沒有確定分配給運營商的時間表，但是人們已經(jīng)意識到，毫米波頻譜將會深刻影響中國的5G機遇。與此同時，中國移動、中國聯(lián)通和中國電信正在開試驗，為5G毫米波大規(guī)模示范應(yīng)用做好準(zhǔn)備。

我們之前提到，在toC領(lǐng)域，傳統(tǒng)的視頻和直播業(yè)務(wù)體驗得到升級，同時出現(xiàn)了一些新業(yè)務(wù)，比如360°自由視角視頻，AR/VR以及云游戲等，這些業(yè)務(wù)的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)能力的要求從幾十兆到幾百兆，甚至Gbps。我們常說，人們對未來美好生活的追求和向往是無止境的，所以個人業(yè)務(wù)未來逐漸會向交互式、沉浸式體驗發(fā)展，比如全息通信。單用戶體驗要求也將高達1～10Gbps。有不少專家此前就多次表示，隨著我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模推進，5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模覆蓋已逐步完善，5G正在逐漸走向下半場，這一階段的主要任務(wù)將是擴大5G的需求應(yīng)用，而5G毫米波大帶寬、低時延等特性，將在未來助力千行百業(yè)完成行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

畢竟，毫米波具有大容量、大帶寬等天然優(yōu)勢，不僅能滿足人流密集區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)容量需求，還可以為自動控制、VR/AR、檢測等業(yè)務(wù)提供支撐，有望在5G網(wǎng)絡(luò)部署中發(fā)揮重要作用。我們的工信部高度重視5G毫米波的發(fā)展，在2022年會有更多組織、儲備和推動產(chǎn)業(yè)成熟的舉措。

比如，依托新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)重大專項，支持5G毫米波關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品研發(fā)攻關(guān)，著力提升我國5G毫米波技術(shù)產(chǎn)業(yè)能力。并且，組織愛立信、華為、中興、高通、聯(lián)發(fā)科等國內(nèi)外系統(tǒng)、芯片企業(yè)，聯(lián)合開展5G毫米波技術(shù)試驗，解決技術(shù)難題，驗證產(chǎn)品性能。同時，國家層面還協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)界各方就5G毫米波的載波帶寬、幀結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)達成一致，已經(jīng)奠定了很好的基礎(chǔ)。目前，主流廠商已經(jīng)陸續(xù)立啟動了單載波帶寬為200M的5G毫米波設(shè)備的研發(fā)和測試工作。

可以說，在此之前，在各方的共同努力下，我國5G毫米波發(fā)展已經(jīng)取得積極成效。但在產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用場景探索等方面仍存在一定挑戰(zhàn)，需要產(chǎn)業(yè)界繼續(xù)努力，這也是2022年需要重點發(fā)力的地方。

如加強技術(shù)攻關(guān)，夯實5G毫米波產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。圍繞個人用戶及垂直行業(yè)需求，技術(shù)研究、產(chǎn)品研發(fā)等各項工作，持續(xù)優(yōu)化波束管理等關(guān)鍵技術(shù)，進一步提升5G毫米波產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，持續(xù)推進5G毫米波技術(shù)試驗，進一步暢通系統(tǒng)、芯片、終端等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，加速5G毫米波產(chǎn)業(yè)鏈的熟悉。

在此前提下，挖掘應(yīng)用場景，助力5G毫米波商用落地。聚焦工業(yè)、交通、傳媒等重點行業(yè)，加速5G毫米波在室內(nèi)展館、室外場館、高人流街區(qū)等典型場景的應(yīng)用演示和驗證，探索可推廣、可復(fù)制的網(wǎng)絡(luò)部署模式、商業(yè)運營模式，積極拓展5G毫米波應(yīng)用場景，與Sub-6G形成有效的互補。

當(dāng)然，堅持開放合作，營造互利共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)也很重要。5G的快速發(fā)展是產(chǎn)業(yè)界共同努力的結(jié)果，要積極開展跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的溝通交流。深化各方在5G毫米波技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用探索等方面的合作，緊密跟蹤全球5G毫米波發(fā)展態(tài)勢，吸收國際先進經(jīng)驗，加強雙邊多邊協(xié)作，共同營造優(yōu)勢互補、互利共贏的良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

后記

隨著5G的蓬勃發(fā)展，結(jié)合AI和云計算等前沿技術(shù)的能力，各個領(lǐng)域都會因新技術(shù)而受益，屆時5G網(wǎng)絡(luò)連接將像電力一樣隨處可用。按照這個方向，毫米波支持下的5G在2022年將幫助賦能全新商業(yè)模式、全新服務(wù)和全新收入來源。另外，5G毫米波是5G向6G發(fā)展歷程之中的必經(jīng)之路，是目前一個非常重要的發(fā)展方向。如果運營商在2022年還低估毫米波的作用，將來提供5G服務(wù)時就有可能陷入競爭劣勢。我們中國的決策層當(dāng)然非?？粗乩?G來推動經(jīng)濟增長，所以已經(jīng)在制定明確的計劃為移動服務(wù)分配毫米波頻段。隨著5G毫米波解決方案不斷擴大規(guī)模，實現(xiàn)更廣泛的經(jīng)濟效益，2022年及之后將會出現(xiàn)更加豐富的消費者設(shè)備和裝置可供選擇，從而進一步降低部署成本，帶來更多物美價廉的設(shè)備，推動5G毫米波更加普及。