我国在5G毫米波技术的进展情况如何?

近日，相关报道提到，意大利电信、爱立信及高通公司联合在罗马进行5G毫米波测试，使用了26GHz频段的频谱，测得1Gbps的下行速率和700Mbps 的上行速率。这项测试创造了一项新的世界纪录，在距离天线6.5千米的终端上实现了 1Gbps 的速率。

我们作为全球5G网络覆盖面最广的国家，目前使用的仅是Sub-6 GHz（厘米波）方案，难道在毫米波技术的进展上落后于国际水平了吗？从科学角度来看，毫米波5G的数据虽然吞吐量极高，但是，对信号条件有着更高的要求，并且建设成本高昂，本着“要想富先修路”的原则，我们采用的是最稳妥的方式先行覆盖，之后再对设备进行必要的批量升级，步步为营。

其实，在2020年6月，中国工程院院士刘韵洁就曾表示，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，同时，封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列，力争2022年规模商用于5G系统。因此，我们对全球领先的国产5G技术还是要有信心的。

意大利电信、爱立信、高通创5G毫米波新记录

12月6日的文章《6.5千米、1Gbps下行、700Mbps上行：意大利电信、爱立信及高通创造长距离毫米波5G FWA新纪录》中提到，意大利电信、爱立信及高通宣称，在罗马进行的长距离毫米波5G固定无线接入（FWA）网速测试方面，创造了一项新的世界纪录：数据显示，在距离天线6.5千米的终端上，实现了1Gbps的速率。

该实验使用了由爱立信提供的配有扩展范围软件的天线、意大利电信的现网，以及Casa Systems基于高通扩展范围天线和调制解调器的FWA接收设备，采用的是26GHz 频段的毫米波频谱，测得1Gbps的下行速率和700Mbps的上行速率。

这几家公司在一份联合声明中表示，此次演示为意大利电信向其传统光纤网络未覆盖的地区提供“增强型超宽带连接”铺平了道路。另外，意大利电信将在该系统引入工业区供企业客户试用之前，会在都灵的普罗斯镇继续测试这项技术。

也就是说，其实，这次实验的数据可能只是因为天气晴好等原因，暂时性有所突破，该设备在商用前还得再进行多次测试。

毫米波速率这么高为什么我们国家不用呢？

目前，我国在5G频段上采用的是Sub-6 GHz方案，也就是厘米波方案。作为全球5G网络覆盖面最广的国家，为何不采用速率更高的毫米波方案呢？

从技术层面分析，由于两种频段的不同特性，Sub-6 GHz的速度与毫米波有一定差距，但是也不能像境外部分国家和地区描述的那般“龟速”。Sub-6 GHz频段最大的优势是信号穿透力强，覆盖范围广，成本更低，并且较于4G，网速已经有了数倍的增长。而5G毫米波更容易实现密集的小区部署，适合应用在大型场所如会议室、音乐会、体育馆、地铁站等人口密集区域，但是，对信号条件有着更高的要求。全球移动通信系统协会（GSMA）发表的《5G 毫米波技术白皮书》中就专门强调，目前毫米波技术所面临的最首要的挑战，就是信号覆盖率。中国联通曾对此进行过实测，结果发现，5G 毫米波的穿透损耗远高于Sub-6 GHz，如遭遇恶劣天气，雨、雪、雾等夹杂，对毫米波的传播也非常不利。

另外，毫米波频段对手机自身的信号要求极高，对周边环境的要求也异常苛刻，信号覆盖范围也比较小，需要高密度铺设基站。以雨伞来打个比喻，毫米波频段这把“伞”撑出来可遮雨的面积很小，这就需要准备更多的伞才能遮住地面，因此，就不难解释为何使用成本上会比Sub-6 GHz频段高出很多了，而这些投入的大量成本，最后都会体现在消费者的套餐和终端上，让5G用户苦不堪言。

俗话说，“要想富先修路”，我们采用了最稳妥的Sub-6 GHz方案先行覆盖，之后再对设备进行批量升级，将来的5G也许是以Sub-6 GHz结合毫米波的模式存在，两个频段视情况互相切换的方案来实现整体技术覆盖，可谓步步为营，确保5G万物互联的中国信号无死角。

我们在5G毫米波技术的进展情况如何呢？

在2020年6月，《科技日报》就曾报道称，中国工程院院士刘韵洁于6月15日明确表示，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试。

上文提到的毫米波设备成本已经被大幅降低，因为刘院士的话中点出，该芯片每通道成本已经由1000元降至20元。同时，信号问题也已经有所改善，因为该实验室研制并封装集成了1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列。也就是说，在半年前，我国毫米波芯片与天线阵列就已同时实验成功。据悉，产品将力争从2022年开始规模商用于5G系统。

《证券时报》相关报道指出，要建立覆盖全球每个角落的宽带通信网络，消除信号盲点，必须推动宽带卫星通信和5G毫米波通信这两件“工具”商用落地。毫米波通信频谱资源丰富，5G时代选择使用毫米波频段，速度就好比单车道升级为十车道。

因此，我们应该对国产5G技术有信心，当前并非放弃毫米波频段，而是在努力“丰羽”，等待时机成熟，展翅高飞。
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