毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量

目前不少芯片都被国外公司垄断，不过现在我们又在一个领域取得了突破。据科技日报消息，中国工程院院士刘韵洁表示，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，每通道成本由1000元降至20元。

同时，他们封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列。芯片与天线阵列力争2022年规模商用于5G系统。

如今，越来越多的国家正支持 5G 毫米波部署。为了实现 “数千兆比特速率、大容量、广覆盖和低时延”的 5G 愿景，运营商普遍采取 “6GHz 以下 + 毫米波”5G 部署策略，充分利用低、中、高频段部署 5G。

中频段能够实现网络覆盖和容量的平衡，而毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量。毫米波与 6GHz 以下网络相互配合，能够充分利用潜在的海量频谱资源提供极大容量层，支持极高速率。

部分欧洲国家已开始部署毫米波，意大利和俄罗斯加速对毫米波的支持，其它欧盟国家也计划于今年晚些时候进行毫米波频谱拍卖。韩国、日本、澳大利亚以及东南亚部分国家的运营商计划于今年或明年开始 5G 毫米波部署。

按照之前三大运营商给出的公告来看，今年年底前，要在全国地级市开通5G网络覆盖，而第四季度，运营商也见刚开始实验SA独立网络，目前我国的5G网络规模已经要要领先，按照工信部数据，目前已经拥有3600万5G用户。

资料显示，5G频段目前分成两个部分，一个是sub-6GHz，一个是毫米波。不同于早已被业界熟知的Sub-6GHz频段，毫米波长期都是移动通信领域未经开垦的蛮荒之地，但随着挖掘的深入，毫米波拥有的“宝藏”并不少。

一是频谱资源丰富，载波带宽可达400MHz/800MHz，无线传输速率可达10Gbps以上；二是毫米波波束窄，方向性好，有极高的空间分辨能力；三是毫米波元器件的尺寸小，相对于Sub-6GHz设备，更易小型化；四是子载波间隔较大，单SLOT周期（120KHz）是低频Sub-6GHz（30KHz）的1/4，空口时延降低。

相较毫米波的优势，限制其应用的难点或许更加突出。

其一，传播受限，毫米波的频率较高，自由空间损耗大，且极易因受物体阻挡，影响接受端信号质量；其二，赋形技术，现有毫米波系统采用混合波束赋形的方式，但频率效率和性能较低。其三，波束管理，在快速移动以及被遮挡时的波束管理算法需要优化；其四，mMIMO技术，受限于成本和生产工艺，现有毫米波基站只能做到4T4R设备，无法容纳更多用户；

其五，芯片和终端，芯片和终端的进度落后于设备。

由于毫米波频率高，传输损耗大，因此天线和射频前端集成化，典型设计上，将毫米波天线与毫米波芯片封装在一起，业内称之为AiP（antenna-in-package）。

一直以来，毫米波芯片是高容量5G移动通讯核心，长期被国外垄断，是我国短板中的短板。此次，我国5G毫米波芯片研发成功将彻底打破 “缺芯少魂”，助力5G毫米波商用。
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