C114讯 2月28日消息（艾斯）根据Polaris Market Research的最新研究报告，2021年全球毫米波5G市场价值为23.1亿美元，预计到2030年将达到75.1亿美元，在整个预测期内年复合增长率将达到14.3%。
客观来说，毫米波在全球范围内的5G上半场部署并不理想。但随着5G广域覆盖的日臻完善，各国监管机构对毫米波频谱的发放到位，以及3GPP标准的不断演进，利用连续频谱资源非常丰富的毫米波来进一步提升5G网络的容量和性能，尤其是在室内覆盖和高流量地区确保网络容量需求，将成为大势所趋。
显然，进入5G下半场，毫米波将有望大放异彩。
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产业链薄弱限制毫米波部署速度
相较于2G、3G和4G技术，5G覆盖了更大的频谱范围，从低频段的600MHz到非常高的47GHz频段。行业间对此已经达成了一致共识：成功的5G部署需要低、中和高频段的搭配使用，这样将使运营商能够在覆盖范围和性能之间取得相对理想的平衡。
然而，为何在已部署落地的全球5G网络中，还是多以采用中低频段为主呢？一方面，中低频段频谱信号穿透能力更强，能提供更好的覆盖范围，可以帮助运营商迅速在5G时代“立身”；另一方面，高频段的毫米波频谱因其天然特性导致覆盖能力有限，部署成本较高，一时成为了一块“难啃的骨头”。
对此，香港应用科技研究院（以下简称“香港应科院”）通信技术副总裁庄哲义博士向C114表示，在此前的5G部署中，“毫米波产业链成熟度和毫米波相对于其他频段的技术优势，影响了毫米波的部署场景和部署规模。同时，毫米波业务和组网能力需进一步验证。此外，毫米波设备体系不完善，一体化微RRU设备成本仍高，无法满足运营商多样化场景需求。除了这些因素之外，频谱的发放也影响毫米波部署的节奏和规模。”
该院总结到，包括产业链薄弱，器件及部署成本等问题，都限制了毫米波在5G上半场作用的发挥。
5G毫米波技术优势不能被忽视
网络监控公司Ookla对美国这一全球5G毫米波发展领先市场进行的最新调查显示，该国5G毫米波用户的速度是中频段用户速度的4.29倍，是C频段的6.86倍，是低频段的26.1倍。
事实上，超大带宽、超高速率和超低时延是毫米波频谱的最大优势所在。随着移动数据流量持续快速增长，以及为了服务新应用所产生的更高数据传输速率需求，都将推动毫米波频谱在保证5G网络容量方面发挥关键作用。
从已经商用5G毫米波服务的美国市场来看，FWA是毫米波可以发挥自身优势的一个重要场景，并且有两股强大的力量正推动电信运营商们转向毫米波。首先，不少运营商已经成功地将FWA部署作为一项增加其客户数和收入的新服务，他们不希望这种增长放缓。但是，FWA是一种数据流量消耗极大的服务。根据统计，虽然移动用户可能每月消耗10GB左右的数据，但FWA用户每月数据消耗量可高达200GB，上TB级别的用户也不少见。这种使用对网络容量造成了极大消耗，因此运营商们希望使用丰富的毫米波频谱来经济高效地提升网络容量。
同时，可以预见，当5G部署迈过初期阶段，随着室外广域网络覆盖的实现，下一阶段将进入室内信号覆盖阶段。“特别是面对激增的室内移动数据需求，只有5G毫米波基站能提供足够的带宽。另外，由于技术的突破，预计5G毫米波集成小基站的价格会逐渐降下来，这也会带动更大的市场需求。” 庄博士表示，特别是对体育场馆、购物中心、交通枢纽和中央商务区这样的人流密集区，毫米波部署可以带来明显的用户体验改善。
另外，毫米波有望在安全、可靠和超高速企业网络的部署中发挥重要作用。由于该频段提供的高容量和极低延迟，以及支持大流量上传的能力，使其非常适合用于流量密集型工业用例和并发流量高且上行要求特别严苛的工业用例。
5G毫米波技术解决方案日臻成熟
据庄博士介绍，香港应科院目前已与星骋科技有限公司（Astella）合作开发了商业级5G毫米波集成小基站（ISC）解决方案。其5G毫米波集成小基站以28GHz毫米波载波频段、400MHz系统带宽、2T2R运行，用于卸载网络中的数据流量。
我们获悉，上述5G集成小基站软件，由高性能的高物理层、低物理层软件以及数字前端（DFE）组成，源自香港应科院5G技术，并进一步演进以支持商业运营商部署。
庄博士表示：“我们的5G毫米波集成小基站已通过运营商网络认证。该解决方案在公共网络和专用网络中都非常有用，尤其是在获得许可的Sub-6频谱资源有限且数据流量可以轻松卸载到毫米波频段时。目前，我们正积极与不同的本地和全球实体合作，试用5G网络解决方案进行商业化和应用。”
图：香港应科院与星骋在MWC Barcelona 2023上演示5G毫米波集成小基站系统
值得一提的是，双方合作的这一5G毫米波集成小基站兼容O-RAN标准。庄博士告诉C114，过去一年，O-RAN的技术和市场发展比预计慢，不同供应商产品的系统集成是一大原因, O-RAN规范的可用性没有预期的使系统集成变得更容易。
在其看来，推动O-RAN技术及其生态系统更快成熟，最关键是首先需要提升标准完成度，简化不同供应商之间实现互操作性，在这之后是能够与现有解决方案相匹敌甚至超越现有性能的成熟产品，同时通过规模部署将带来成本效益和经济效益的提升。为此，香港应科院希望通过相关项目，发展标准完成度高的各样界面，赋能业界伙伴开发O-RAN合规产品。
中国有望成为全球最大的毫米波市场
2023年1月4日，工信部发布《关于微波通信系统频率使用规划调整及无线电管理有关事项的通知》，其中明确指出，通过新增毫米波频段（E波段，71-76GHz/81-86GHz）大带宽微波通信系统频率使用规划、优化中低频段既有微波通信系统频率和波道带宽、调整波道配置与国际标准接轨等方式，进一步满足5G基站等高容量信息传输（微波回传）场景需求，并为我国5G、工业互联网以及未来6G等预留了频谱资源，更好满足各方需求，推动微波通信等无线电产业高质量发展。
此次调整首次将毫米波频段频率纳入使用规划，我国毫米波应用有望得到快速推广。随着未来毫米波频段使用许可的发放，中国有望成为全球最大的毫米波市场。
实际上，国内三大电信运营商对于利用丰富的毫米波资源进一步提升5G网络表现早已是摩拳擦掌，箭在弦上。以中国联通为例，该运营商在2022年12月发布的中国联通5G毫米波技术白皮书3.0》明确披露，将分“三阶段”实现推进毫米波网络能力实现：2023年视频率政策情况，进行毫米波网络场景化部署试验；2024年进行R18等关键能力试验验证；2025年进行毫米波创新应用部署。
香港应科院辖下位于深圳的研究院已与深圳南方科技大学签署了备忘录，将共同建设联合实验室，主要用作研发及应用先进半导体、新一代通讯等领域。香港应科院斥资500万元人民币，并提供研发项目及技术指导。随着新建设的联合实验室启用，香港应科院于2022年4月与南方科技大学合作的首两个科研技术项目随即进行，香港应科院将当中的150万元港币，用作研究通信领域—5G毫米波通讯系统，以及电源管理IC的集成电路及系统领域之上。
C114了解到，香港应科院的技术涵盖5G O-RAN基站、5G核心网、MEC和编排器，已授权给多个行业合作伙伴，以实现和加速商业化。未来，该组织将继续秉持“科技产业化，产业智能化”的使命，领航科技创新，扩大产业应用，并促进产学研互动协作，创造共赢。
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