每隔一段時間，新的技術就會應運而生，并重塑此前的邊界和假設。盡管仍處在廣泛測試中，但5G毫米波正成為變革移動行業的一項關鍵技術，引領下一代用戶體驗，并顯著提高網絡容量。

它的到來恰逢其時。移動網絡正面臨激增的數據需求，因為消費者越來越多地利用移動設備來分享和消費高保真多媒體。最重要的是，隨著移動設備能做的事越來越多——比如高分辨率相機、4K視頻、VR、AR——消費者對更快、更好連接的需求也日益增加。

近日，Qualcomm進行了一項全球5G消費者調查，結果證實了這種對移動寬帶無法滿足的需求。調查發現，當5G可用時，約有50%的消費者會購買支持5G網絡的智能手機。在消費者選擇5G手機的因素中，快10倍的速度，快10倍以上的響應時間， 以及更劃算并且無限的流量，等三大原因居首。

為了滿足日益增長的需求，我們需要獲取更多的頻譜。頻譜就像移動連接的命脈。原因很簡單——更多的頻譜意味著更高的網絡容量，也就意味著更快的數據速率和更好的用戶體驗。5G的一個關鍵機遇是利用此前不適合用于移動通信的全新的高頻段。5G NR——全球5G標準——不僅僅面向3 GHz以下頻段設計，而是提供了一個統一設計，從而可以利用3.3到6 GHz的中頻段，以及24 GHz以上的高頻段——也被稱為毫米波。

圖1、5G NR統一空口設計涵蓋豐富的頻段和類型

盡管將24 GHz以上頻段用于無線通信并非新鮮事，但對于移動通信，毫米波是一個全新的前沿領域，前景十分誘人，因為在這些高頻段，有大量可用的帶寬可用來實現極高的數據速率并顯著提高容量。在相當一段時間內，毫米波被用于定點、視距內無線通訊，作為固定無線回傳和衛星通訊。然而，增加的傳輸損耗，易受障礙物影響(如手、頭、身體、樹葉、建筑穿透)，以及RFIC的復雜性和能量效率，使得這些高頻段歷來不適用于移動通信。但是現在，基于5G NR的毫米波正改變這一現狀，而Qualcomm正引領這一潮流。

業內有相當數量的人對在2019年實現5G NR毫米波的商業化持懷疑態度——即在移動設備形態，如智能手機中克服這些高頻段的挑戰，提供穩健的移動通訊。

在Qualcomm，我們一直以來都有解決其他人認為不可能的無線挑戰的悠久傳統。我們一直在研究能使毫米波用在移動寬帶通信系統中的關鍵設計元素——向我們自己，也向整個行業證明，什么是可行的，什么還需要攻克。我很高興能與大家分享我們在這個問題上取得的一些進展。

在真實環境中展示可持續的移動寬帶通信

今年早些時候在巴塞羅那世界移動通信大會上，我們演示了我們第一代工作在28 GHz頻段上的5G 毫米波原型系統。該原型系統和OTA測試利用了我們在新澤西的研究中心搭建的5G毫米波實驗網絡。我們的測試遠超過典型的5G毫米波實驗所展示的數千兆的，視距內的毫米波通信連接。該測試展示了先進的5G自適應波束賦形和波束追蹤技術可以在真實環境中提供穩健的移動寬帶通信。這些真實環境包括：在行進車輛中的設備運動、在辦公室中內的設備運動，包括墻體穿透、動態的身體和手阻擋，以及在多個基站(gNodeBs)之間快速切換。

充分展示了利用現有的LTE網絡，良好的戶外毫米波覆蓋是可能的

對于在移動網絡中使用毫米波的另一個普遍懷疑是，需要大量的小型基站部署來利用這些技術。這種對許多新的小型基站的需求使一些人相信，即使5G無線通信技術能夠提供穩健的移動通信，也需要很多年才能達到商業現實，因為部署所有這些新站點需要移動運營商投入大量的時間和投資。

圖2、5G NR毫米波戶外覆蓋模擬

我們最近在美洲世界移動大會上演示了舊金山的仿真結果(見下圖3)。除了在城市10平方公里的區域內展示卓越的(65%)下行連接覆蓋，通過與現有的LTE密集部署的共站址部署，覆蓋模擬顯示在市區1平方公里的區域內擁有更好的覆蓋(超過80%)。該仿真還顯示，由于大信道帶寬在高頻段上成為可能，即使在基站覆蓋邊緣，，也能達到100+Mbps的峰值數率。雖然在手機上實現毫米波戶外到室內的覆蓋是不可行的，但良好的戶外毫米波覆蓋可以釋放出6 GHz以下頻段(即LTE或5G)戶外到室內的容量。此外，戶外毫米波覆蓋可以與定向的室內毫米波部署相配合。我們計劃在本月晚些時候發布一份白皮書，詳細介紹這些網絡覆蓋仿真，包括對室內環境的新仿真。同時，欲了解更多信息可以下載我們的5G NR毫米波演示。

圖3、舊金山戶外網絡覆蓋仿真

展示在智能手機形態設計中優化的射頻前端設計

當今主流的移動設備形態當然是智能手機。過去的5年多時間里，移動設備中射頻的復雜性由于驟增的頻段和頻段組合產生爆炸性增長。將毫米波添加到5G移動設備將會進一步增加這種復雜性，因為它迫切地需要包含多種天線元素的毫米波射頻前端(RFFE)模塊，用于形成在X-Y-Z方向上的波束。此外，考慮到身體和手的阻礙因素，多位置布放也是必不可少的。因此，另一部分對利用毫米波持懷疑態度者關心的是將這種復雜的射頻添加進手機形態是否可行。

最近我們發布了全新的5G NR毫米波原型系統和試驗平臺，以加速智能手機的移動部署。第二代5G 毫米波原型是基于3GPP 5G 新空口（NR）Release-15規范開發的，并且將會被用于基于3GPP5G NR的毫米波互操作測試和從2017年下半年開始的5G NR OTA測試中。通過支持800 MHz帶寬和先進的5G技術，包括先進的信道編碼，該原型系統支持最高達每秒5g 比特的峰值下載速度。

UE原型實現了真實世界中毫米波移動挑戰的OTA測試，例如設備和手部遮擋。此外，它還為移動設備OEM廠商提供了可以盡早開始優化設備的契機，以應對將5G NR毫米波集成進精致外形的設備中的獨特挑戰。

在2019年實現用于手機的5G NR毫米波的商業化

在2019年實現5G NR毫米波的商業化還有很多工作要做。

首先也是最直接的，5G NR移動體驗的先行者是千兆級LTE。千兆級LTE在當下讓我們得以一窺5G增強形移動寬帶，它也是移動網絡通往5G之路上的必要升級。Qualcomm一直引領千兆級LTE的發展，而這一技術在2017已經成為一種全球現象。

在5G NR的前沿，行業正致力于完成3GPP技術規范的第一個版本(Rel-15)，包括即將在今年年底完成的非獨立部署模式的(即NSA)5G NR規范。我們的Qualcomm Research 5G NR原型系統，包括毫米波和6 GHz以下頻段，都旨在追蹤和推動這一標準化過程。因此，這些原型系統的構建是為了支持與網絡設備廠商一起在今年晚些時候開展早期的與3GPP兼容的5G NR互操作性測試。這又會推動與移動網絡運營商進行的兼容3GPP標準的OTA試驗，這些試驗將會檢驗5G NR毫米波和6 GHz以下頻段在真實部署場景和用例中的表現。

這些測試和試驗的目的是推動移動生態系統的快速驗證和5G NR技術的大規模商業化。Qualcomm Technologies正利用從測試和試驗中吸取的經驗，幫助推動正在進行的Qualcomm驍龍X50 5G系列調制解調器的開發，預計首款兼容3GPP標準的5G商業產品，包括搭載驍龍X50 5G NR調制解調器的高端智能手機將于2019年推出。

盡管還有很多工作要做，但我們自信可以實現這一移動行業的下一個重大突破，在2019年實現5G NR毫米波在移動網絡和包括智能手機在內的移動設備上的商用。但請勿只采納我的只言片語——下載我們最新的報告，觀看網絡研討會來了解更多。