是的，其实很多人还没见过5G的完全形态

作者｜周雅

一转眼，5G商用已经过去四个年头。但是无论在全球，还是在国内，伴随着5G的发展，关于5G的争论也未曾停止，甚至出现两种截然不同的状态：

一边是“积极派”，运营商、通信厂商、科技企业都在加速推进5G落地，普遍认为5G是数字化转型的利器，是数字经济高质量发展的引擎。数据也可以作证，工信部公布，截至今年4月底，5G应用已融入97个国民经济大类中的60个，应用案例数超5万个。基础电信行业累计投资近6000亿元建设5G网络，直接带动经济总产出约3.8万亿元，间接带动总产出约9.4万亿元，有力促进了数字经济发展。从数字上看，5G无疑值得乐观。

但是另一边的“消极派”也持有说辞，比如一些消费者未能感觉到5G的改变，觉得它只是个似乎“更快的4G”而已，并不能凸显出其革命性，自然也很难说百分之百满足所有场景的需求。

不过在意大利南部，一个距今2000多年的历史名城庞贝，发生了一个古老与现代交相辉映的故事，似乎可让“消极派”扭转一下看法。

庞贝是人类最宝贵的古罗马遗产之一，到处弥漫着欧洲古典文化与骇人灾难的气息，古老且神秘，持续吸引着艺术家的目光。于是大概在五十年前，英国著名摇滚乐队Pink Floyd在庞贝，开了一场演唱会，由于现场效果太好，演唱会后来被制成纪录片，金属感的音符，混合着遗迹、荒草、火山灰在厚重的古城上空响起，造就了摇滚迷们心中经典。但遗憾的是，那是一场没有观众的演出。

遗憾难被弥补，但经典可以复现。就在前阵子，那场演唱会神奇般地在庞贝重现，不过不同的是，这次观众只需要一部手机，无论是在或不在现场都能观看，当大家把摄像头对准台上，斑驳的古城建筑元素就呈现在屏幕上，气氛就这么被烘托起来了——这就是高通、意大利电信(TIM）和手机厂商共同搭建的5G应用案例，因为有5G毫米波的加持，观众甚至不用戴任何AR设备，只凭口袋里的手机就能“穿越”到现场。

5G为什么和“我”想的不一样

新旧交替的舞台，虚实结合的体验，这在以前是无法做到的，但5G毫米波却能创造奇迹。高通通信业务拓展副总裁Philippe Poggianti在MWC上海(2023上海世界移动通信大会)说：“假设5G是一个超级英雄，毫米波就是它的超能力之一。”但也正是这项超能力略有点犹抱琵琶半遮面，才让起码一部分人对5G并无特别的感受。

我们都知道，5G标准虽然是全球统一，但是频段却有两种：一种叫FR1频段，频率范围是6GHz以下，所以也称Sub-6GHz频段；另一种叫FR2频段，频率范围是24GHz以上，又称毫米波频段。目前包括国内等很多地区，只商用了Sub-6 GHz频段的5G，没有商用毫米波频段的5G。所以，某种程度上来说，5G的全部潜力，还没有得到彻底发挥。

GSMA在一次接受科技行者采访中多次强调：“我们需要对5G有耐心。”言下之意是，5G还没有展现出它的全貌。而从频率的实际使用情况来看，其实我们还只是在用“半个5G”。

5G频段范围对比（来源/科技行者）

业界则普遍认为，5G价值最大化之处，其实就在于完全充分利用这两个频段。中国联通研究院副院长魏进武在MWC上海期间指出，如果说5G的上半场，是基于Sub-6GHz来建成一个5G独立组网(SA），让它能够健康运行的话；5G的下半场，要考虑的是5G和垂直行业的融合应用，让社会的各行各业能感受到的阶段。在这一阶段，毫米波是5G向微场景、微单元、微分支覆盖的一项很重要的技术。

中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长胡南也认为，“毫米波与Sub-6GHz是互为补充的关系，两者在一些热点地区，可以一起把5G的潜能发挥到极致。”此外，中国电信研究院移动与终端技术研究所所长王庆扬同样表示，毫米波对5G的将来发展可以提供一个良好补充。

为什么是毫米波，为什么它很难

在解答这个疑虑之前，我们要简单说下背后原理：无线通信技术的本质，是利用电磁波传输信息，由于更高的频率→更大的带宽→更快的速度，所以随着1G-4G发展，由于网速越来越快，所以使用的频率也越来越高。

但电磁波的频率资源是有限的，为了避免相互干扰，不同的频率资源对应了不同的实际应用场景。而到了5G时代，Sub-6GHz的频率早已捉襟见肘（中低频率很大部分已分配给无线电导航、雷达、卫星、医疗、GPS等应用），因此要想追求更高速率，就要开拓更高的「频谱」，比如毫米波。

毫米波波长在 1-10 毫米之间，通常对应30GHz-300GHz的频谱，先天条件好。首先由于频率高，毫米波能够很大程度提高传输速率，达到 5Gbps、10Gbps 甚至更高；此外，由于天线长度与波长成正比，毫米波更短的波长也让天线变得更短，因此毫米波设备的体积可以进一步缩小，有利于让商用终端设计拥有更大操作空间；另外，频率越高、波长越短，传播距离就越近，所以时延就越低，可以适应高要求场景。

硬币的另一面，使用毫米波同样存在挑战，核心就是穿透能力弱、覆盖距离短，这就导致毫米波的信号容易被建筑、树木、人体甚至是雨滴所阻挡。所以一直以来，业界始终在尝试各种手段，破解毫米波在传输和覆盖方面的短板，比如小基站、大规模MIMO、波束成形等技术（这部分技术攻坚不是本文讲述重点，因此不做过多解释）。

不过对于发明家来说，每一个技术难点，都是他们灵感的兑现。

如果我们顺藤摸瓜的回顾5G发展史，就会发现，似乎毫米波的每个技术攻坚里程碑都少不了一家公司的身影，这家公司实现了毫米波的多个“里程碑”，它就是高通。比如今年在巴塞罗那举行MWC2023期间，“西班牙首个”商用5G毫米波网络在场馆里实现，在场馆中150米范围内覆盖毫米波技术，整整4天网络连接良好，这是由高通、西班牙电信（Telefonica）、爱立信共同搭建。

还有“首个由毫米波支撑的大型赛事”。2021年2月份，在有着美国春晚之称的“超级碗”上，高通和Verizon在雷蒙德·詹姆斯体育场大规模部署了5G毫米波网络，部分场景的峰值下载速度达到了3Gbps，这是4G LTE峰值下载速度的20倍，甚至在高峰时期，毫米波连接上行速度依然比4G LTE快50%以上，这也是Sub-6GHz无法比拟的容量和速率峰值。这是首个大量消耗5G毫米波上行带宽的重要赛事，是利用该技术转播大型赛事的成功案例。

还有在去年9月，高通与中兴通讯实现了“全球传输速度最快的5G毫米波独立组网互操作性测试连接”，并在两个场景下取得了突破性成果：测试实现了接近7Gbps的下行峰值下载速率，以及2.1Gbps的上行峰值速率，这使运营商能够更加灵活地为个人和商业用户提供数千兆比特速度、超低时延的无线光纤宽带接入。

或许，正是因为毫米波的天然优势，加上高通等产业各方不遗余力地推动毫米波发展，因此毫米波的发展之路也越走越宽。GSMA移动智库经济分析负责人Pau Castells在MWC上海谈道，目前全球已分配毫米波频谱的市场数量正在持续增长。

Pau Castells分享了全球两组市场数据，从部署情况来看，截至2023年第一季度末，目前有来自12个国家/地区的22家运营商已在毫米波频段推出5G服务，预计到2023年，将有15个国家/地区分配毫米波频谱频率，目前亚太地区处于领先地位（有9个毫米波频谱分配），其次是欧洲（有7个）；从终端设备来看，所有主要的网络设备供应商都提供毫米波解决方案，且Sub-6GHz和毫米波解决方案之间的成本差距正稳步缩小。

更重要的是，Pau Castells认为“毫米波极具成本效益”。根据GSMA《5G毫米波经济性分析》 （截至2025年期总体拥有成本评估），其中评估了六种不同场景下部署5G毫米波解决方案的成本效益，包括密集市区、FWA 和室内部署。

下一步我们不再谈When

具备更高的速率、更大的带宽、更低的时延，因此在一些特定的高要求场景里，毫米波其实已经是必选项。Philippe Poggianti也特别总结了毫米波适用的典型场景。

其中包括：固定无线接入（城市、郊区、农村），比如印度有1亿家庭会使用固定无线接入，这有利于打破数字鸿沟；室内外场馆（体育场、购物商场、熙熙攘攘的街道、音乐厅）；交通枢纽（火车站、地铁站、机场）；企业室内部署（办公室、园区等）；工业互联网（工厂、仓库、物流中心），从而变革工业4.0。

“欧洲目前有很多的案例测试，都是在5G毫米波场景下完成。”Philippe Poggianti举例说道，在英国，农场要想知道土壤是否水量充足，是否已经施肥，是否有虫害，都可以用无人机进行监测和录像，基于毫米波技术，在8K高清视频下，农场环境状况得以实时呈现出来；在法国，可以用毫米波来做火车运行的维护，比如用AR眼镜检票等。他指出：“5G毫米波在全球有一个成熟的生态系统，并逐步商业化。”

“毫米波在定位上，并不是网络的毫米波，而是应用场景的毫米波。”魏进武强调，“从技术、设备、终端方面的产业链准备情况来讲，毫米波目前是基本成熟的，更重要的问题在于挖掘基于大带宽、高速率、高精度定位这三种特性之下必要且充分的应用场景。”

在他看来，毫米波有三个非常适合的场景：第一是大场馆、大区域、大集会等场景，在这些场景下，如果每一个观众都是一个向外直播者，那么毫米波就是一个很有效的支撑技术，外界能够无缝的体验到会场的所见所闻。

第二是工业制造的厂房，一方面需要实时传输高精度数据，另一方面需要实时控制机械臂，这两个应用需求分别适合毫米波来加持5G的高速率，RedCap来加持5G的广连接、低时延、高可靠。设想一下，将来在工厂里，就可以变成一块是5G毫米波的场景，另一块是5G RedCap场景，足够满足工厂的柔性生产。

第三是ToC场景下的XR，但是XR要想规模化发展，一定是建立在裸眼技术的发展之上，所以这是一个任重道远的场景。

胡南则表示，毫米波不是一个“if”的技术，而是一个“when”的技术：“我想或早或晚，毫米波肯定会在中国得到相应的使用。”

Pau Castells认为，毫米波是下一个5G投资蓝海的趋势非常明显。目前毫米波还只是5G用例的一小部分，拥有5G毫米波频谱并已推出服务的运营商占比仅有20%，支持毫米波频段的商用5G终端占比仅有10%。

而可以预见的是，每当这个20%和10%的比例，每次向上跳动一个数字，5G的“消极派”比例，就会下降一次比重。