高频发展，任重道远

本刊记者|程琳琳

众所周知，高频领域（通常指6GHz以上频段）一直如亚当的苹果一样诱人，其能带来的大块连续频谱吸引无数业内专家对其心向往之。但是高频领域的挑战也如一道道横亘在通信行业面前的天堑，难以跨越。随着各国对高频的重视，通信行业专家们正在努力将这些天堑变通途，但就目前高频行业发展现状来看，高频的发展依然任重而道远。

频谱划分是高频争议焦点

随着5G的发展，高频的重要性一次次提上标准化日程，关于频谱的划分，各国均展开了激烈的讨论。

在高频频谱划分方面，美国走在前列。国家无线电频谱管理中心专家王坦博士表示，美国于2016年在全球率先规划了27.5～28.35GHz、37～40GHz和64～71GHz，并进一步于2017年底追加规划了24.25～24.45GHz、2 4.7 5～2 5.2 5 G H z和47.2～48.2GHz，规划总量达到约13GHz，还将继续就95GHz以上频段的规划继续征集意见。

欧盟已将24.25～27.5GHz作为5G毫米波最高优先级的频段，并计划于WRC-19前在欧洲范围内完成协调；并且，欧洲还将积极推动40.5～43.5GHz、66～71GHz用于5G。

就此，我国主管部门公开表示支持将24.75～27.5GHz、37～42.5GHz频段作为优先研究频段，已就该频段用于5G系统面向公众征集意见，并批复用于我国5G技术试验。

在具体频谱划分方面，我国与国外政策不同。Strategy Analytics无线网络服务总监杨光表示，我国的频谱采用国家划分的方式，频谱与业务分离，参见近期公布的中国移动获得LTE FDD 900MHz牌照的新闻。该频段早已划分给中国移动，但是该频段从业务层面与GSM绑定，如今LTE FDD 900MHz牌照发放后，中国移动也可以在该频段重耕部署LTE FDD业务。在可用带宽越来越稀少的低频，该牌照的发放可以使中国移动更好地发力广覆盖业务。

国外的频谱均采用拍卖的方式，存在技术中立的说法，即该频段由某企业拍卖得到后，便可开展业务，不需要相应的业务牌照。所以在高频频段划分方面，国外运营商可以在不具备5G牌照的情况下，对该频谱进行划分并使用。据业内人士透露，2018年下半年美国将进行高频频谱的拍卖。

高频段为何近几年越来越受到重视？主要原因在于，未来如果移动通信要达到Gbit/s的速率，需要百兆以上的连续带宽。就我国现状而言，三家运营商就需要三段百兆带宽，据了解，低频已经不具备如此大的频段范围。所以未来频谱讨论向高频发展是产业界的共识。

高频挑战方方面面都是难关

但是樱桃好吃树难栽，就传播特性而言，高频的雨衰减、空气衰减都很大。就产业发展而言，目前对不同应用场景下的设备规格尚未达成共识，关键器件的功率、集成度、效率、成本距离商用还存在较大差距，校准、线性化、散热等技术还不完善，在高效覆盖和组网方面还缺乏经验。从元器件的发展角度来看，目前全球产业均处在探索阶段。

在芯片方面，目前高通的X50系列可支持3.5GHz、4.5GHz、28GHz、39GHz，未来X5x系列可支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz；华为海思的Balong 5000支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz，未来还将研发Balong 50x0，支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz；英特尔的MTP V1支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz，未来还将研发MTP V2，支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz；三星的S5100支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz，未来还将研发S5110，支持3.5GHz、4.5GHz、Sub-3GHz、28GHz、39GHz。

还有众多芯片厂商宣布展开了5G芯片研究，在芯片研究方面，中国企业还有待成长。在毫米波方面，美国在军用（如雷达、卫星等）高频器件方面已经较为成熟，但是这些产品并不会完全向民用公开发售。

在高频组网方面，挑战也非常大。毫米波波长太短，传输特性受环境影响非常大。空气、玻璃、建筑、降雨等都会对毫米波的传播带来致命影响。AT&T曾经尝试过固定无线接入的业务，但春天树叶长出来之后，毫米波的传播特性就会发生断崖式下降。所以在高频的此种传播特性下，运营商如何实现连片覆盖是一个极大的挑战。前期也许只能实现热点区域部署，具体的商业模式有待探索。

在热点覆盖业务方面，国外已经展开了相关业务的尝试。在近期举办的韩国平昌冬奥会上，体育场馆内展示了基于28GHz的高清视频直播和转播业务，取得了良好的传播效果。但是高频信号覆盖范围仅限于场馆和新闻中心内。

美国尝试用高频解决“最后一公里”接入的问题，采用固定无线接入(fixed wireless access，FWA)的方式。在端局与用户之间，难以铺设光纤的情况下，可以在用户家中安装CPE，以满足用户的高速信号需求。固定无线接入的方式适合非移动、不需要连片覆盖的场景。

关于毫米波的商业场景很多，但是如何实现成本与收益的平衡，也将是横亘在运营商面前的一道难题。终端也是巨大挑战，因为毫米波终端的干扰与天线接收问题目前尚未有成熟的解决方案。

Strategy Analytics无线网络服务总监杨光还讲道，历来6GHz频段从未有蜂窝移动通信业务，仅有卫星、微波等业务。所以在高频领域各国都在尝试，很难讲哪个国家会有很成熟的经验，目前产业的发展尚处在探索过程中。不过在这个进程中，也会有企业进展较快，元器件较为领先，但是总体来说，毫米波产业还是一片新的领域。

国内已开展毫米波业务试点

国内针对毫米波已经展开了深入的研究和试点工作。

中国移动非常关注高频段在室内外的覆盖组网性能，希望研究出可以灵活组网、超密组网的低成本解决方案，计划在2018年完成关键技术和关键组网能力的验证，后续陆续开展样机、预商用产品测试、规模试验等，希望继中低频段5G商用后尽快形成高频段的商用能力。中国移动研究院副院长黄宇红建议产业依托5G联合创新中心，与合作伙伴共同开展高频联合创新项目。建议从整体规划、技术和标准、产品实现架构、关键器件、测试等领域与产业各方一起成立不同的研究小组，紧密合作，共同实现高频段发展的总体目标。

关于中国电信未来的5G高频规划，中国电信创新中心副主任杨峰义表示，中国电信参加了工信部组织的IMT-2020测试中高频段的覆盖和容量的测试工作，主要联合华为、中兴、大唐、爱立信等厂商，并使用26GHz/28GHz频段，试验主要涵盖了高频室外覆盖、室内覆盖两大场景，初步了解了毫米波的传播特性。

中国电信计划在2017-2018年开展5G实验室和外场测试，2019年开展试商用部署，2020年首先在Sub-6GHz频段实现规模商用。

中国联通网络建设部副总经理马红兵表示，中国联通认为，未来的毫米波的研究与推进计划将分3步走。近期主要进行面向毫米波的eMBB业务需求及应用研究，毫米波产品形态、关键器件、架构、测试方法研究，5G毫米波关键技术、单站能力验证，以及与全球产业链共同推动WRC19 AI 1.13议题及毫米波频率规划；中期将进行5G高低频混合组网规模试验，5G毫米波典型场景的组网能力验证，以及与全球产业链共同推动WRC19 AI 1.13议题及毫米波频率规划；远期将进行试商用，并根据产业链成熟度和业务需求进行商用部署。

据了解，中国联通已在上海开展了传播模型试验，在上海不同场景、不同天线高度分别在1.8GHz/3.5GHz/4.9GHz/28GHz频段开展5G传播模型试验。