作者｜周雅

一轉(zhuǎn)眼，5G商用已經(jīng)過去四個(gè)年頭。但是無論在全球，還是在國(guó)內(nèi)，伴隨著5G的發(fā)展，關(guān)于5G的爭(zhēng)論也未曾停止，甚至出現(xiàn)兩種截然不同的狀態(tài)：

一邊是“積極派”，運(yùn)營(yíng)商、通信廠商、科技企業(yè)都在加速推進(jìn)5G落地，普遍認(rèn)為5G是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的利器，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的引擎。數(shù)據(jù)也可以作證，工信部公布，截至今年4月底，5G應(yīng)用已融入97個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類中的60個(gè)，應(yīng)用案例數(shù)超5萬個(gè)。基礎(chǔ)電信行業(yè)累計(jì)投資近6000億元建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出約3.8萬億元，間接帶動(dòng)總產(chǎn)出約9.4萬億元，有力促進(jìn)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從數(shù)字上看，5G無疑值得樂觀。

但是另一邊的“消極派”也持有說辭，比如一些消費(fèi)者未能感覺到5G的改變，覺得它只是個(gè)似乎“更快的4G”而已，并不能凸顯出其革命性，自然也很難說百分之百滿足所有場(chǎng)景的需求。

不過在意大利南部，一個(gè)距今2000多年的歷史名城龐貝，發(fā)生了一個(gè)古老與現(xiàn)代交相輝映的故事，似乎可讓“消極派”扭轉(zhuǎn)一下看法。

龐貝是人類最寶貴的古羅馬遺產(chǎn)之一，到處彌漫著歐洲古典文化與駭人災(zāi)難的氣息，古老且神秘，持續(xù)吸引著藝術(shù)家的目光。于是大概在五十年前，英國(guó)著名搖滾樂隊(duì)Pink Floyd在龐貝，開了一場(chǎng)演唱會(huì)，由于現(xiàn)場(chǎng)效果太好，演唱會(huì)后來被制成紀(jì)錄片，金屬感的音符，混合著遺跡、荒草、火山灰在厚重的古城上空響起，造就了搖滾迷們心中經(jīng)典。但遺憾的是，那是一場(chǎng)沒有觀眾的演出。

遺憾難被彌補(bǔ)，但經(jīng)典可以復(fù)現(xiàn)。就在前陣子，那場(chǎng)演唱會(huì)神奇般地在龐貝重現(xiàn)，不過不同的是，這次觀眾只需要一部手機(jī)，無論是在或不在現(xiàn)場(chǎng)都能觀看，當(dāng)大家把攝像頭對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上，斑駁的古城建筑元素就呈現(xiàn)在屏幕上，氣氛就這么被烘托起來了——這就是高通、意大利電信(TIM）和手機(jī)廠商共同搭建的5G應(yīng)用案例，因?yàn)橛?G毫米波的加持，觀眾甚至不用戴任何AR設(shè)備，只憑口袋里的手機(jī)就能“穿越”到現(xiàn)場(chǎng)。

5G為什么和“我”想的不一樣

新舊交替的舞臺(tái)，虛實(shí)結(jié)合的體驗(yàn)，這在以前是無法做到的，但5G毫米波卻能創(chuàng)造奇跡。高通通信業(yè)務(wù)拓展副總裁Philippe Poggianti在MWC上海(2023上海世界移動(dòng)通信大會(huì))說：“假設(shè)5G是一個(gè)超級(jí)英雄，毫米波就是它的超能力之一。”但也正是這項(xiàng)超能力略有點(diǎn)猶抱琵琶半遮面，才讓起碼一部分人對(duì)5G并無特別的感受。

我們都知道，5G標(biāo)準(zhǔn)雖然是全球統(tǒng)一，但是頻段卻有兩種：一種叫FR1頻段，頻率范圍是6GHz以下，所以也稱Sub-6GHz頻段；另一種叫FR2頻段，頻率范圍是24GHz以上，又稱毫米波頻段。目前包括國(guó)內(nèi)等很多地區(qū)，只商用了Sub-6 GHz頻段的5G，沒有商用毫米波頻段的5G。所以，某種程度上來說，5G的全部潛力，還沒有得到徹底發(fā)揮。

GSMA在一次接受科技行者采訪中多次強(qiáng)調(diào)：“我們需要對(duì)5G有耐心。”言下之意是，5G還沒有展現(xiàn)出它的全貌。而從頻率的實(shí)際使用情況來看，其實(shí)我們還只是在用“半個(gè)5G”。

5G頻段范圍對(duì)比（來源/科技行者）

業(yè)界則普遍認(rèn)為，5G價(jià)值最大化之處，其實(shí)就在于完全充分利用這兩個(gè)頻段。中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)魏進(jìn)武在MWC上海期間指出，如果說5G的上半場(chǎng)，是基于Sub-6GHz來建成一個(gè)5G獨(dú)立組網(wǎng)(SA），讓它能夠健康運(yùn)行的話；5G的下半場(chǎng)，要考慮的是5G和垂直行業(yè)的融合應(yīng)用，讓社會(huì)的各行各業(yè)能感受到的階段。在這一階段，毫米波是5G向微場(chǎng)景、微單元、微分支覆蓋的一項(xiàng)很重要的技術(shù)。

中國(guó)移動(dòng)研究院無線與終端技術(shù)研究所副所長(zhǎng)胡南也認(rèn)為，“毫米波與Sub-6GHz是互為補(bǔ)充的關(guān)系，兩者在一些熱點(diǎn)地區(qū)，可以一起把5G的潛能發(fā)揮到極致。”此外，中國(guó)電信研究院移動(dòng)與終端技術(shù)研究所所長(zhǎng)王慶揚(yáng)同樣表示，毫米波對(duì)5G的將來發(fā)展可以提供一個(gè)良好補(bǔ)充。

為什么是毫米波，為什么它很難

在解答這個(gè)疑慮之前，我們要簡(jiǎn)單說下背后原理：無線通信技術(shù)的本質(zhì)，是利用電磁波傳輸信息，由于更高的頻率→更大的帶寬→更快的速度，所以隨著1G-4G發(fā)展，由于網(wǎng)速越來越快，所以使用的頻率也越來越高。

但電磁波的頻率資源是有限的，為了避免相互干擾，不同的頻率資源對(duì)應(yīng)了不同的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。而到了5G時(shí)代，Sub-6GHz的頻率早已捉襟見肘（中低頻率很大部分已分配給無線電導(dǎo)航、雷達(dá)、衛(wèi)星、醫(yī)療、GPS等應(yīng)用），因此要想追求更高速率，就要開拓更高的「頻譜」，比如毫米波。

毫米波波長(zhǎng)在 1-10 毫米之間，通常對(duì)應(yīng)30GHz-300GHz的頻譜，先天條件好。首先由于頻率高，毫米波能夠很大程度提高傳輸速率，達(dá)到 5Gbps、10Gbps 甚至更高；此外，由于天線長(zhǎng)度與波長(zhǎng)成正比，毫米波更短的波長(zhǎng)也讓天線變得更短，因此毫米波設(shè)備的體積可以進(jìn)一步縮小，有利于讓商用終端設(shè)計(jì)擁有更大操作空間；另外，頻率越高、波長(zhǎng)越短，傳播距離就越近，所以時(shí)延就越低，可以適應(yīng)高要求場(chǎng)景。

硬幣的另一面，使用毫米波同樣存在挑戰(zhàn)，核心就是穿透能力弱、覆蓋距離短，這就導(dǎo)致毫米波的信號(hào)容易被建筑、樹木、人體甚至是雨滴所阻擋。所以一直以來，業(yè)界始終在嘗試各種手段，破解毫米波在傳輸和覆蓋方面的短板，比如小基站、大規(guī)模MIMO、波束成形等技術(shù)（這部分技術(shù)攻堅(jiān)不是本文講述重點(diǎn)，因此不做過多解釋）。

不過對(duì)于發(fā)明家來說，每一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，都是他們靈感的兌現(xiàn)。

如果我們順藤摸瓜的回顧5G發(fā)展史，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，似乎毫米波的每個(gè)技術(shù)攻堅(jiān)里程碑都少不了一家公司的身影，這家公司實(shí)現(xiàn)了毫米波的多個(gè)“里程碑”，它就是高通。比如今年在巴塞羅那舉行MWC2023期間，“西班牙首個(gè)”商用5G毫米波網(wǎng)絡(luò)在場(chǎng)館里實(shí)現(xiàn)，在場(chǎng)館中150米范圍內(nèi)覆蓋毫米波技術(shù)，整整4天網(wǎng)絡(luò)連接良好，這是由高通、西班牙電信（Telefonica）、愛立信共同搭建。

還有“首個(gè)由毫米波支撐的大型賽事”。2021年2月份，在有著美國(guó)春晚之稱的“超級(jí)碗”上，高通和Verizon在雷蒙德·詹姆斯體育場(chǎng)大規(guī)模部署了5G毫米波網(wǎng)絡(luò)，部分場(chǎng)景的峰值下載速度達(dá)到了3Gbps，這是4G LTE峰值下載速度的20倍，甚至在高峰時(shí)期，毫米波連接上行速度依然比4G LTE快50%以上，這也是Sub-6GHz無法比擬的容量和速率峰值。這是首個(gè)大量消耗5G毫米波上行帶寬的重要賽事，是利用該技術(shù)轉(zhuǎn)播大型賽事的成功案例。

還有在去年9月，高通與中興通訊實(shí)現(xiàn)了“全球傳輸速度最快的5G毫米波獨(dú)立組網(wǎng)互操作性測(cè)試連接”，并在兩個(gè)場(chǎng)景下取得了突破性成果：測(cè)試實(shí)現(xiàn)了接近7Gbps的下行峰值下載速率，以及2.1Gbps的上行峰值速率，這使運(yùn)營(yíng)商能夠更加靈活地為個(gè)人和商業(yè)用戶提供數(shù)千兆比特速度、超低時(shí)延的無線光纖寬帶接入。

或許，正是因?yàn)楹撩撞ǖ奶烊粌?yōu)勢(shì)，加上高通等產(chǎn)業(yè)各方不遺余力地推動(dòng)毫米波發(fā)展，因此毫米波的發(fā)展之路也越走越寬。GSMA移動(dòng)智庫經(jīng)濟(jì)分析負(fù)責(zé)人Pau Castells在MWC上海談道，目前全球已分配毫米波頻譜的市場(chǎng)數(shù)量正在持續(xù)增長(zhǎng)。

Pau Castells分享了全球兩組市場(chǎng)數(shù)據(jù)，從部署情況來看，截至2023年第一季度末，目前有來自12個(gè)國(guó)家/地區(qū)的22家運(yùn)營(yíng)商已在毫米波頻段推出5G服務(wù)，預(yù)計(jì)到2023年，將有15個(gè)國(guó)家/地區(qū)分配毫米波頻譜頻率，目前亞太地區(qū)處于領(lǐng)先地位（有9個(gè)毫米波頻譜分配），其次是歐洲（有7個(gè)）；從終端設(shè)備來看，所有主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商都提供毫米波解決方案，且Sub-6GHz和毫米波解決方案之間的成本差距正穩(wěn)步縮小。

更重要的是，Pau Castells認(rèn)為“毫米波極具成本效益”。根據(jù)GSMA《5G毫米波經(jīng)濟(jì)性分析》 （截至2025年期總體擁有成本評(píng)估），其中評(píng)估了六種不同場(chǎng)景下部署5G毫米波解決方案的成本效益，包括密集市區(qū)、FWA 和室內(nèi)部署。

下一步我們不再談When

具備更高的速率、更大的帶寬、更低的時(shí)延，因此在一些特定的高要求場(chǎng)景里，毫米波其實(shí)已經(jīng)是必選項(xiàng)。Philippe Poggianti也特別總結(jié)了毫米波適用的典型場(chǎng)景。

其中包括：固定無線接入（城市、郊區(qū)、農(nóng)村），比如印度有1億家庭會(huì)使用固定無線接入，這有利于打破數(shù)字鴻溝；室內(nèi)外場(chǎng)館（體育場(chǎng)、購(gòu)物商場(chǎng)、熙熙攘攘的街道、音樂廳）；交通樞紐（火車站、地鐵站、機(jī)場(chǎng)）；企業(yè)室內(nèi)部署（辦公室、園區(qū)等）；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（工廠、倉庫、物流中心），從而變革工業(yè)4.0。

“歐洲目前有很多的案例測(cè)試，都是在5G毫米波場(chǎng)景下完成。”Philippe Poggianti舉例說道，在英國(guó)，農(nóng)場(chǎng)要想知道土壤是否水量充足，是否已經(jīng)施肥，是否有蟲害，都可以用無人機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和錄像，基于毫米波技術(shù)，在8K高清視頻下，農(nóng)場(chǎng)環(huán)境狀況得以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出來；在法國(guó)，可以用毫米波來做火車運(yùn)行的維護(hù)，比如用AR眼鏡檢票等。他指出：“5G毫米波在全球有一個(gè)成熟的生態(tài)系統(tǒng)，并逐步商業(yè)化。”

“毫米波在定位上，并不是網(wǎng)絡(luò)的毫米波，而是應(yīng)用場(chǎng)景的毫米波。”魏進(jìn)武強(qiáng)調(diào)，“從技術(shù)、設(shè)備、終端方面的產(chǎn)業(yè)鏈準(zhǔn)備情況來講，毫米波目前是基本成熟的，更重要的問題在于挖掘基于大帶寬、高速率、高精度定位這三種特性之下必要且充分的應(yīng)用場(chǎng)景。”

在他看來，毫米波有三個(gè)非常適合的場(chǎng)景：第一是大場(chǎng)館、大區(qū)域、大集會(huì)等場(chǎng)景，在這些場(chǎng)景下，如果每一個(gè)觀眾都是一個(gè)向外直播者，那么毫米波就是一個(gè)很有效的支撐技術(shù)，外界能夠無縫的體驗(yàn)到會(huì)場(chǎng)的所見所聞。

第二是工業(yè)制造的廠房，一方面需要實(shí)時(shí)傳輸高精度數(shù)據(jù)，另一方面需要實(shí)時(shí)控制機(jī)械臂，這兩個(gè)應(yīng)用需求分別適合毫米波來加持5G的高速率，RedCap來加持5G的廣連接、低時(shí)延、高可靠。設(shè)想一下，將來在工廠里，就可以變成一塊是5G毫米波的場(chǎng)景，另一塊是5G RedCap場(chǎng)景，足夠滿足工廠的柔性生產(chǎn)。

第三是ToC場(chǎng)景下的XR，但是XR要想規(guī)?；l(fā)展，一定是建立在裸眼技術(shù)的發(fā)展之上，所以這是一個(gè)任重道遠(yuǎn)的場(chǎng)景。

胡南則表示，毫米波不是一個(gè)“if”的技術(shù)，而是一個(gè)“when”的技術(shù)：“我想或早或晚，毫米波肯定會(huì)在中國(guó)得到相應(yīng)的使用。”

Pau Castells認(rèn)為，毫米波是下一個(gè)5G投資藍(lán)海的趨勢(shì)非常明顯。目前毫米波還只是5G用例的一小部分，擁有5G毫米波頻譜并已推出服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商占比僅有20%，支持毫米波頻段的商用5G終端占比僅有10%。

而可以預(yù)見的是，每當(dāng)這個(gè)20%和10%的比例，每次向上跳動(dòng)一個(gè)數(shù)字，5G的“消極派”比例，就會(huì)下降一次比重。