如果说，5G给各行各业提供了一个新的平台，那么5G毫米波便是能够进一步提升这个平台的高度和广度、增加这个平台价值的关键。
简单来看，5G毫米波使用更高的频率，实现更快的速率，具备更大的系统容量和更强的业务能力。如此一来，随着业务对带宽需求的不断增加，通信频谱不断向更高频谱延伸，具有丰富频率资源的5G毫米波，将是移动通信技术演进的必然方向。
伴随着GSMA最新发布的、颇受业界关注的《5G毫米波技术白皮书》，我们今天就来了解一下5G毫米波到底是什么？以及其8大落地案例！
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5G毫米波是什么？
毫米波，顾名思义是波长为毫米级的电磁波，通常所指频段为30-300 GHz，往往也包含24 GHz以上频段。
5G需要支持更高的速率和更低的时延，为各种新型应用提供前所未有的支持。它相比于4G来说，一个关键的提升就是能够利用更多的频谱资源来满足不同种类的业务需求，其中就包括了使用毫米波的频段资源来实现极高带宽和极低时延。
5G毫米波作为高速接入、工业自动化、医疗健康、智能交通、虚拟现实等方面的核心使能技术之一，预计将在2035年之前对全球GDP做出5650亿美元的贡献，占5G总贡献的百分之二十五，而在2034年之前，在中国使用5G毫米波频段所带来的经济受益将达到约1040亿美元。
此前，2019 年国际电信联盟（ITU）的世界无线电通信大会（WRC-19）确定了 24 GHz 至 86 GHz 之间的毫米波频段将用于国际移动通 信（IMT）， 其中 24.25-27.5GHz、37-43.5GHz 和 66-71GHz 频段为全球融合一致的 IMT 频段。
目前，一些国家和地区已陆续完成了5G毫米波频谱的划分及其分配或拍卖。
其中，美国分别于2019年1月和5月完成了28 GHz 和24 GHz 频段的拍卖，并于2020年3月进一步完成了对37 GHz、39 GHz 和47 GHz 频段的拍卖。
欧盟委员会已于2019年5月通过了一项实施决定，统一26 GHz频段的无线电频谱，使成员国能够为频段使用设定共同的技术条件并开放使用，目前意大利、芬兰、挪威已经完成部分频谱的分配或拍卖。
在亚洲，日本、韩国、泰国、中国香港和中国*已经完成了26 GHz 和28 GHz 部分频谱的分配或者拍卖。
而截止到2020年6月，17个国家和地区的79个运营商已经拥有了在24.25 ~ 29.5 GHz部署5G毫米波的频率许可。
5G毫米波技术的优势
5G毫米波有六大优势，详细如下：
一、频率资源丰富、带宽极大
5G毫米波之所以受到重视，是因为其相较于5G Sub-6 GHz 频段（FR1）具有更丰富的频谱资源（如下图所示），是5G网络提供千兆连接能力的主要方式，是实现5G最初愿景的有力保证。毫不夸张地说，要达到5G 最高速率要求，就必须使用5G毫米波。
二、易与波束赋形技术结合
5G毫米波的频段高、波长短，非常适合与波束赋形技术相结合，增强性能并降低干扰。
由于波长较短，5G毫米波设备的天线阵列可在有限尺寸空间内放置更多天线阵子，特别是5G毫米波基站的天线阵子数量可以达到256、512甚至更多，因此无论上行下行均可获得极大波束赋形增益。
典型天线阵列配置下，假设基站有256个天线阵子，而终端有8根天线，此时 5G 毫米波能够获得的理论波束赋形增益（如下图所示）
受益于波束赋形技术，5G 毫米波信号通信距离大幅增强，可以用于短距传输和室内热点覆盖之外的更多场景。
例如在使用5G毫米波基站进行室外覆盖时，覆盖半径可达数百米或几千米，在许多情况下可以与现有4G和5G中低频小基站实现共址共站。
下图对5G毫米波基站和4GLTE基站（工作在Band2 和 Band4）共站部署时下行覆盖情况进行了仿真对比分析。
图中根据某大型城市的0.8平方公里区域的场测结果，比较了28 GHz 和39 GHz 两种毫米波基站的部署情况，4G LTE 基站的基准部署密度是73站 /平方公里。从图中可见，在进行室外覆盖时，如果5G毫米波基站和4G LTE 基站完全共站部署，数量相等的话，5G毫米波网络下行覆盖率可以达到77%。如果稍微增加5G毫米波基站数量，5G毫米波网络下行覆盖率可以达到95%。
三、可实现极低时延
通常来说，5G网络是以时隙为单位调度数据的，空口时隙长度越短，意味着5G网络在物理层的时延越小。如下图所示，5G毫米波系统空口时隙长度最 小可至0.125ms，是目前主流5G中低频系统的1/4。如果采用短时隙（mini slot）调度，空口时延还会更小。
四、可支持密集小区部署
与5G中低频系统不同的是，5G毫米波系统通过波束赋形技术不但可提高目标对象信号增益，还可利用波束定向的特点将信号能量聚焦在特定方向来减小对其它非目标对象的干扰，保证邻近链路或者邻近小区通信质量。因此，与5G 中低频系统相比，5G毫米波系统更容易实现密集小区部署。
五、可进行高精度定位设备集成度高
5G毫米波波束窄、方向性好，有极高的空间分辨力；同时由于信号传输周期小、时间精度高，5G毫米波有望实现厘米级的定位，即使和全球卫星定位导航系统相比也有精度和速度上的优势。
六、设备集成度高
相对于Sub-6 GHz，5G毫米波元器件的尺寸要小得多，5G毫米波设备更容易小型化和微型化。当5G毫米波规模商用后，相关元器件成本会大大降低，在专业设备、可穿戴设备、智能零部件等领域5G毫米波集成度高的优势意味着广阔的应用前景。另外，5G毫米波基站也具有体积小、重量轻、易安装的优势，有利于打造一个绿色、高效和方便部署的5G毫米波网络。
5G毫米波的应用场景和成功案例
应用场景：
室内外交通枢纽、场馆等热点
行业应用（特别是工业互联网）
家庭和写字楼的无线宽带接入（FWA）
8大成功案例：
1.中国某大型地铁站的5G毫米波覆盖仿真
2.美国 Super Bowl体育馆的5G毫米波网络
3.明尼阿波利斯 U.S. Bank体育馆的5G毫米波网络
4.芝加哥城区5G毫米波网络的覆盖情况
5.爱立信与奥迪公司将5G毫米波应用于工业互联网
6.南美洲某大城市密集城区家庭无线宽带接入仿真
7.企业办公楼无线宽带接入试验
8.农村固定无线接入测试
部分内容如下：
编辑 | 陈静岚
校对 | 钟妙莉
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