尽管我国已经部署了Sub-6GHz网络，但为何还要推进5G毫米波的开发呢？

最近，工业和信息化部发布了《“十四五”信息通信行业发展规划》，指出将加速实现5G独立组网(SA)大规模部署，逐步建立多频段协同发展的5G网络体系，同时适时推进5G毫米波网络建设。事实上，我国的5G网络主要发展基于Sub-6GHz频段。虽然Sub-6GHz和毫米波都可以实现5G网络，但建设毫米波的原因是什么呢？毫米波和Sub-6GHz有何不同？根据3GPP协议规定，5G网络使用主要是在FR1频段和FR2频段。FR1定义的频段是450兆赫兹至6000兆赫兹，也就是Sub-6GHz; FR2定义的频段是24250兆赫兹至52600兆赫兹，也叫做毫米波(mmWave)。在基础设施要求和网络性能方面，这两种技术主要存在以下三个方面的不同：1. 基础设施要求：Sub-6GHz网络通常使用现有的4G系统基础设施，尽管进行了一些额外的修改。另一方面，5G毫米波网络需要升级基础设施，其特点是使用规模较小的蜂窝网络来提供网络服务。毫米波的部署成本比Sub-6GHz更高，原因是要覆盖特定区域需要成百上千个较小的蜂窝，同时还需要集成互补技术，如MU-MIMO、大规模MIMO和波束成形等。2. 覆盖范围在Sub-6GHz和毫米波之间是另一个显著的区别，电磁信号的传播范围也有所不同。Sub-6GHz的频率低于毫米波的频率，因此其波长更长。因为毫米波频率高、波长短，所以无法进行远距离传播且容易被物理障碍物阻挡。

3. 在毫米波规范内，频率具有更大的带宽容量，并且可以比Sub-6GHz更快地传输数据。所有其他的无线电和微波频率也都是这样。因此，毫米波具有更大的频段、更低的网络延迟和更快的数据传输速度。总之，低频段信号覆盖范围更广，但传输数据速度较慢，而高频段信号覆盖范围较小，但可以传输更多数据。5G毫米波的最大优势在于其丰富的频率资源和巨大的带宽，可以提高较小和人口稠密地区的可用数据速率。根据2020年10月发布的《5G毫米波技术白皮书》显示，毫米波5G主要应用在三个领域，包括室内外交通枢纽/场馆等热点，工业互联网等工业应用，以及家庭/办公楼和其他无线宽带接入。值得提及的是，5G毫米波在当前炙手可热的元宇宙领域也具有重要意义。要了解元宇宙，我们需要知道它由VR（虚拟现实）、AR（增强现实）和MR（混合现实）等技术组成。这些技术对网络的上行带宽和时延要求较高，而现有的Sub-6GHz频段所提供的体验效果并不能达到最佳。使用毫米波技术，用户将享受到更加流畅清晰的视觉体验，因为数据传输速度更快，带宽更高，网络延迟更低。部署5G毫米波是必不可少的，以满足5G网络最高速度的需求。我国何时能够实现5G毫米波的商业应用？5G毫米波什么时候可以投入使用？根据IMT-2020(5G)推进组的统筹规划，毫米波试验工作大体分为三个阶段：2019年重点验证5G毫米波关键技术和系统特性;2020年重点验证毫米波基站和终端的功能、性能和互操作，2020到2021年进行典型场景验证。在2021年10月，中兴通讯成功进行了业界首次的DSUUU上行单用户峰值速率为2.2Gbps的NR-DC外场测试，该测试中多用户情况下，小区上行峰值速率超过了8.3Gbps。目前，华为和中兴通讯已经全部完成了5G毫米波基站的功能和外场性能测试。华为已成功地完成了以下技术项目：独立组网（SA）下的单载波带宽达到了200MHz，同时实现了DDDSU和DSUUU的灵活帧结构。此外，在毫米波频段，华为还完成了下行4*200MHz和上行2*200MHz频段内的载波聚合（CA）以及高低频NR-CA测试项目，同时还与3.5GHz频段进行了联合测试。中兴通讯使用高性能低功率毫米波NR基站、高通骁龙X65 5G调制解调器和射频系统，采用毫米波和3.5GHz(n78)频段的100MHz带宽NR-DC组网技术，实现了毫米波单载波200MHz、DDDSU和DSUUU不同帧结构、下行256QAM、毫米波下行四个200MHz和上行两个200M载波聚合等功能，并通过全部外场性能测试。在网络运营商方面，三家主要运营商正在积极推动5G毫米波技术的部署，并与产业界合作进行毫米波的实地测试。中国移动已经验证了5G毫米波关键技术，并计划在2020年开始商用部署5G毫米波技术。中国联通在2020年8月公布的5G毫米波发展时间表显示，计划在2021年3月完成测试和方案评估，然后进行毫米波端网协同互通测试；在6月完成与体育场馆相关的设备部署，完成毫米波应用产品体验的部署。中国电信正在积极参与工信部组织的毫米波外场试验，并且同时开展毫米波的调研工作。当前，中国电信和中国联通已经搭建了使用3.5GHz的TDD网络和2.0GHz的FDD网络，未来还计划搭建毫米波网络，以更好地满足不同行业的需求。从这可以看出，我国已经接近5G毫米波时代。最后补充一点，据GSMA预测，中国在2034年之前使用5G毫米波频段所创造的经济收益预计将达到约1040亿美元。

的趋势是，5G毫米波将会引发新一轮5G热潮。