上世纪80年代，第一代移动通信技术1G的出现，催生了大哥大等设备，实现了语音呼叫；到了90年代，1G升级到了2G，实现了短信的传输；以此类推，3G开启了智能手机时代，实现了在线上网；4G衍生出了短视频、直播、VoLTE高清语音通话等业务；5G是万物互联的载体。

从2G、3G、4G到5G，频段都有一个逐渐增加变高的现象。随着频率的增加，频带也逐渐加宽。

1、什么是毫米波？

理论上来说，提升5G网速最简单粗暴的方式就是增加频率。由于现在5GHz以下的频段比较拥堵，又没有新的频段可以用，所以厂商们就想到了毫米波（millimeter wave）技术。

毫米波指的是波长为1—10毫米的电磁波，频率在30—300Ghz之间。根据通信原理，无线通信的最大信号带宽是载波频率的5%左右，所以载波频率越高，信号带宽也就越大。在毫米波频段中，5G使用的频段一般是28GHz和60Ghz，28Ghz可用频谱带宽为1Ghz，而60Ghz是2Ghz。

4G—LTE频段最高频率的载波在2GHz上下，带宽为100MHz，如果使用毫米波技术，频谱带宽可以翻十倍，也就是1000MHz，传输速率也会随之翻倍。但光速 = 波长 × 频率 ，频率越高，波长越短，所以毫米波信号衰耗大。大气传播过程中，毫米波主要受氧气、湿度、雾和雨的影响。

不同毫米波波段受氧气的影响是不一样的，比如：60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗；在高温和高湿度的环境下，毫米波的信号在1公里内可衰减一半；毫米波在通过雾和云层时，信号也会有所衰减；雨天毫米波信号衰减最为明显，传播损耗可达到18.4dB/km。其次，毫米波容易受阻。它不但会被建筑阻挡，还会被人体阻挡，甚至是你握持手机的时候。

所以现阶段5G用中低频的更多。但网速实现突破，提高频率是不可避免的方法。不过，可以通过5G基站小型化，增加基站的密度，以此来控制毫米波的衰减和受阻。

频谱是移动通信产业发展的核心资源，而5G低、中、高频段在速度和覆盖范围等方面各有千秋。

低频段特别适合提供广域覆盖；5G中频段（Sub-6GHz）可提供更大容量（100-200兆带宽），中频也是部署MIMO技术的较理想频段；高频段（毫米波） 在24GHz至40GHz之间，毫米波覆盖范围小，但毫米波可提供更宽的频谱、更高的容量以及更低的时延。

5G时代，由于6GHz以下的频谱资源已经相对紧张，很难找到适合5G连续大带宽的频谱，毫米波有了更大的用武之地。

2、毫米波如何撑起5G的一片天？

业内人士指出，5G毫米波具备着多个突出优势，频率宽带容量大、易与波束赋形等结合，极低的时延，这些优势有利于工业互联网、AR、VR、云游戏、实时计算等行业的发展。同时毫米波可以支持密集区域的部署，进行高精度定位，设备集成度高，有利于促进基站和终端的更加小型化。

事实上，通过毫米波技术的赋能，曾经的5G应用场景得以真正进入到落地阶段，毫米波释放5G潜能的巨大价值已经开始凸显。

2021年7月，工信部、中央网信办、国家发改委等10部门印发了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，面向5G毫米波提出，要加强5G毫米波关键系统设备攻关；要加快弥补产业短板弱项，突破5G毫米波技术和产业瓶颈，提升产业基础支撑能力；要加强5G频率资源保障，适时发布5G毫米波频率规划。

在工信部IMT-2020(5G) 推进组试验工作组组织的毫米波技术试验推动下，我国对5G毫米波的商用需求逐步明确，毫米波基站和终端芯片、终端等产品功能逐步完善、性能不断提升。

技术试验推动5G毫米波产业在全球率先实现SA独立组网、200MHz载波带宽、DSUUU大上行帧结构、多用户MIMO等关键功能；对5G毫米波技术与产品成熟、性能提升起到了重要促进作用。2021年在IMT2020的指导下，中兴、高通等厂家完成全球首次DSUUU大上行创新业务演示，赢得业界关注。

3、毫米波为消费者带来了什么？

毫米波除了提供更快的网速外，它还催生了很多的应用，为消费者和企业提供创新力，其中包括工业自动化、远程医疗、自动驾驶等。

助力开启机场安检新时代

毫米波人体成像安检设备，已然成为颠覆传统安检的先行军。利用毫米波技术，对人体外表（衣物内）藏匿的金属、半导体、液体、胶状物、塑料、玻璃、陶瓷、复合材料等材质的潜在危险物品实现三维成像检测的新一代安检设备。

打破车辆信息孤岛

打破车辆“信息孤岛”，是实现自动驾驶的基本前提，车与车、车与人或者与周围基础设施要进行有效沟通交流，加强感知才能便于正确决策。

过去，4G的应用使汽车能获得导航、在线音乐等功能。现在，使用毫米波技术的5G是实现智能网联和自动驾驶的最好选择。借助5G网，车与车之间能自如“交流”，汽车也将具备“预测未来”的能力，例如准确预测出下一个路口车辆汇入的动态和红绿灯信号，提前碰撞预警实施制动，规划最佳路线，基于视觉辅助定位提供高精度的车道导航等。

采用先进的图像处理技术和对人体外表藏匿物品自动分析识别技术，将计算机处理生成的图像结果显示在计算机操作界面上，提供给系统操作人员，物品检测精度达到毫米级。

毫米波低延迟和超快传输速率的特性，可以将很多无法实现的事情变为可能，比如：医生可以通过远程医疗设备，为远在他方的病人做手术，与此同时，利用永远保持连接的远距传感器和穿戴式装置让预防医学变得更为可靠；自动驾驶汽车与5G毫米波技术相结合，依靠云端服务器通讯，形成公共的交通网络；机器人可以成为新的劳动力，代替人类来完成很多工作；无需花大价钱买一台性能很好的电脑，手机可以通过5G网络，连接到云端，成为一部随身携带的掌上电脑等。

4、蓄势待发，迈向全频段应用

当前毫米波在全球各地区的发展并不同步，目前国内已经率先商用了Sub-6GHz频段5G网络，5G毫米波也在IMT-2020 (5G)推进组指导下开展技术试验。业界都期待毫米波带来的极致能力为5G后续发展充分赋能，惠及千行百业。

王小旭认为：“毫米波的发展是通信技术迈向全频段应用，包括迈向将来6G的演进不可或缺的环节。部署毫米波网络将有助于进一步提升我国5G网络能力、赋能更多行业应用，并为6G技术演进积累经验、培育产业。国内尽早明确毫米波频谱规划及射频指标，将有助于业界开展有针对性的产品设计及优化。商用部署带来的规模效益也有助于进一步降低毫米波的成本。”

文章来源：IT智能化专栏，C114通信网，中国国际信息通信展