通信行業(yè)毫米波專題報告

1、 通信行業(yè)毫米波專題報告 導(dǎo)語根據(jù) GSMA 預(yù)測，到 2034 年，在中國使用毫米波頻段所帶來的經(jīng)濟(jì)受益將產(chǎn)生約 1040 億美元的效應(yīng)，占亞太地區(qū) 毫米波頻段預(yù)估貢獻(xiàn)值（預(yù)計將達(dá) 2120 億美元）的 49%。按垂直行業(yè)分布，在制造業(yè)和 水電等公用事業(yè)將成為最大市場，占比達(dá)到 62%。核心觀點毫米波與 Sub-6GHz 相輔相成，近期獲持續(xù)突破。根據(jù) 3GPP 協(xié)議規(guī)定， 5G 網(wǎng)絡(luò)主要使用兩段頻率：FR1 頻段和 FR2 頻段。FR1 頻段的頻率范圍 是 450MHz6GHz，又稱 Sub-6GHz 頻段；FR2 頻段的頻率范圍是 24.25GHz52.6GHz，稱為毫米波，毫米波具備網(wǎng)

2、絡(luò)速率更高、傳播更精 準(zhǔn)、受干擾可能性小的優(yōu)勢。目前毫米波在頻譜和標(biāo)準(zhǔn)方面已基本成形， 全球 22 家運(yùn)營商部署商用毫米波 5G 網(wǎng)絡(luò)，美日韓目前進(jìn)展領(lǐng)先，我國 設(shè)備上如華為、中興通訊及三大運(yùn)營商均于毫米波方面近期獲得持續(xù)突 破。毫米波優(yōu)勢凸顯，全面助力 5G 發(fā)展。毫米波具備以下多重優(yōu)勢，助力 5G 能力拓展應(yīng)用落地。1）毫米波頻譜資源豐富，扭轉(zhuǎn)全球頻譜短缺困境；2） 毫米波大容量、高帶寬賦予 5G 更高性能，通信時延低提升用戶體驗速率；3）毫米波具有天線小等特點，設(shè)備輕量化易于部署；4）毫米波波束窄， 方向性好，較 Sub-6GHz 更好提升定位精度。5G+毫米波，未來應(yīng)用場景廣闊。5G

3、時代將面臨海量連接和超高速率的需 求，毫米波技術(shù)將重點應(yīng)用于熱點高流量地區(qū)擴(kuò)容。室外，商業(yè)步行街區(qū)、 車站、街道等業(yè)務(wù)極熱點區(qū)域已成為毫米波代表性場景。室內(nèi)，高密度的 場館和室內(nèi)私有企業(yè)場景如音樂會、體育館也將是毫米波適用之地。此外， 毫米波應(yīng)用領(lǐng)域多元化趨勢逐漸顯現(xiàn)，一方面，毫米波可用于固定無線寬 帶接入（FWA）業(yè)務(wù)，滿足如 4K、8K 電視的傳輸需求以及市郊居民區(qū)的 視頻需求；開闊環(huán)境 eMBB 業(yè)務(wù)，滿足 HD、UHD 視頻以及圖片視頻共 享等業(yè)務(wù)。另一方面，憑借設(shè)備小、易于部署、容量極大、隨技術(shù)更新提 供單點超過 10Gbit/s 的傳輸速率等優(yōu)勢，毫米波將加速更逼真影像技術(shù)的 產(chǎn)生

4、，如全息通信等。另外，工業(yè) 4.0、互聯(lián)交通、智慧東奧等都將是毫 米波應(yīng)用場景。 產(chǎn)業(yè)發(fā)展如荼，經(jīng)濟(jì)效益顯著。規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)化方面，毫米波頻譜應(yīng)用于 5G 成為業(yè)界共識，各國積極規(guī)劃毫米波頻譜，且毫米波標(biāo)準(zhǔn)化逐步推行， R17 將進(jìn)一步加速毫米波應(yīng)用。目前產(chǎn)業(yè)日漸完善，各端積極推進(jìn)毫米波 商用?；緜?cè)，華為、中興、諾基亞貝爾、愛立信、三星等企業(yè)均已開始 毫米波基站功能測試。芯片側(cè)，中國已研制出國產(chǎn)的 CMOS 毫米波全集成 4 通道相控陣芯片，并完成了芯片封裝和測試，實現(xiàn)降低每通道成本 98%。此外，預(yù)計明年華為將推出毫米波芯片組和射頻子系統(tǒng)。終端側(cè)， 目前國內(nèi)毫米波終端設(shè)備主要分為兩種，裝載高通

5、 X55 芯片的手機(jī)終端 和裝載海思巴龍 5000 芯片的手機(jī)終端，均已支持毫米波 NSA 組網(wǎng)，具備 2T2R 的 MIMO 能力。此外，運(yùn)營商方面積極布局毫米波建設(shè)，且華為、 中興、愛立信等設(shè)備廠商均參與 5G 毫米波測試實現(xiàn)技術(shù)突破。 投資建議：隨著毫米波產(chǎn)業(yè)日趨完善，基站側(cè)、終端側(cè)、芯片側(cè)等各運(yùn)營 商及設(shè)備廠商積極布局，有望助力 5G 發(fā)展及應(yīng)用普及，建議重點關(guān)注在 毫米波射頻芯片技術(shù)方面具備長期研發(fā)和成熟產(chǎn)品積累的龍頭和而泰，以 及其他相關(guān)公司包括在 5G 毫米波天線和軍用毫米波產(chǎn)品等方面具備產(chǎn)品 和研發(fā)優(yōu)勢的盛路通信（未覆蓋）等。另外，毫米波由于技術(shù)復(fù)雜度以及 覆蓋區(qū)域等方面的原因

6、，其建設(shè)或?qū)⒓铀衮?qū)動設(shè)備商訂單的兩家提升，推 薦關(guān)注中興通訊、烽火通信等通信設(shè)備商，以及由于毫米波支持更高速率 和更大帶寬勢必加速光傳輸網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級加速，建議重點關(guān)注 5G 光模 塊龍頭光迅科技、華工科技等。1. 與 Sub-6GHz 相輔相成，近期獲持續(xù)突破毫米波與 Sub-6GHz 相輔相成，共同釋放 5G 全部潛能。根據(jù) 3GPP 協(xié)議規(guī)定，5G 網(wǎng)絡(luò) 主要使用兩段頻率：FR1 頻段和 FR2 頻段。FR1 頻段的頻率范圍是 450MHz6GHz，又 稱 Sub-6GHz 頻段；FR2 頻段的頻率范圍是 24.25GHz52.6GHz，稱為毫米波。低頻段是 5G 的基礎(chǔ)覆蓋網(wǎng)絡(luò)具備傳播

7、距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，而毫米波具備網(wǎng)絡(luò)速率更高、 傳播更精準(zhǔn)、受干擾可能性小的優(yōu)勢。1：3GPP 協(xié)議規(guī)定 5G 網(wǎng)絡(luò)頻率毫米波在頻譜和標(biāo)準(zhǔn)方面已基本成形。2019 年 11 月，國際電聯(lián)世界無線電通信會議 (WRC-19)為 5G 確定了更多的頻段，包括 24.25GHz27.5GHz、37GHz43.5GHz、 45.5GHz47GHz、47.2GHz48.2GHz 和 66GHz71GHz，為各國規(guī)劃毫米波頻段提供了 參考依據(jù)。在標(biāo)準(zhǔn)方面，R15 版毫米波標(biāo)準(zhǔn)程度已經(jīng)相對較高，可支持商用，且該版本 定義了用戶配對、用戶跟蹤、多載波管理等與 Sub-6GHz 不同的部分。R16 版本對

8、毫米波 做了進(jìn)一步優(yōu)化，減少系統(tǒng)開銷、增強(qiáng)性能以及提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋來提升頻譜效率。全球 22 家運(yùn)營商部署商用毫米波 5G 網(wǎng)絡(luò)，美日韓目前進(jìn)展領(lǐng)先。根據(jù)全球移動供應(yīng)商 GSA 報告顯示，截止 2020 年 6 月，全球已有 22 個運(yùn)營商在使用毫米波頻譜部署 5G 網(wǎng) 絡(luò)，97 個運(yùn)營商持有公共許可證可使用毫米波頻譜，123 個運(yùn)營商在 24.25-29.5GHz 毫米 波平鋪范圍內(nèi)投資 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在已部署或正在部署毫米波商用的國家中，美日韓三國 暫時處于領(lǐng)先地位。其中，美國運(yùn)營商已在紐約、洛杉磯、芝加哥等多個城市進(jìn)行毫米 波商用部署。韓國在 2018 年平昌冬奧會中，就已經(jīng)將毫米波應(yīng)用在

9、視聽轉(zhuǎn)播技術(shù)中，并 在部分熱點區(qū)域,部署 28GHz 毫米波作為容量補(bǔ)充。日本在名古屋和仙臺等地也正在開展 外場試驗。目前，美日韓三國的毫米波商用部署主要是在 28GHz 頻段。在終端設(shè)備上， 目前全球已經(jīng)商用的終端設(shè)備中，有 17 款支持毫米波。各大廠商已發(fā)布的終端設(shè)備中， 有 30.8%的終端設(shè)備可支持毫米波，25%的終端設(shè)備可同時支持 Sub-6G 和毫米波。我國毫米波發(fā)展近期持續(xù)突破。2020 年 3 月，工信部發(fā)布的工業(yè)和信息化部關(guān)于推動 5G 加快發(fā)展的通知中明確表示，要“適時發(fā)布部分 5G 毫米波頻段頻率使用規(guī)劃”，“組 織開展毫米波設(shè)備和性能測試，為 5G 毫米波技術(shù)商用做好儲

10、備”。在政策指導(dǎo)下，我國 三大運(yùn)營商及華為、中興等產(chǎn)業(yè)鏈廠商均在積極布局毫米波商用市場，在技術(shù)研發(fā)、應(yīng) 用場景測試、終端設(shè)備研發(fā)上持續(xù)取得突破。2019 年 8 月，華為展示了使用 HUAWEI Mate X 手機(jī)通過毫米波技術(shù)在線播放 4K 高清視頻，是全球首家使用折疊屏手機(jī)在真實網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境下打通 5G 毫米波端到端通信的廠家，此外，華為海思芯片成功進(jìn)行 5G 毫米波關(guān)鍵技 術(shù)的室內(nèi)功能測試。2020 年 6 月，中國工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫 金山實驗室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片，并完成了芯片封裝和測試， 每通道成本由 1000 元降至 20 元。2020

11、 年 9 月，中興通訊在中國信息通信研究院、中國 移動研究院聯(lián)合首創(chuàng)的毫米波 OTA（Over-the-Air Technology）性能測試系統(tǒng)中，成為全 球首家能夠完成基于多探頭暗室、端到端的毫米波系統(tǒng)性能測試。中國聯(lián)通宣布將在 2021 年 6 月完成冬奧會毫米波應(yīng)用產(chǎn)品部署。此外，在設(shè)備終端方面，中興、一加、移遠(yuǎn)等 廠商分別推出了支持毫米波能力的移動熱點、手機(jī)、模組等產(chǎn)品。2. 毫米波優(yōu)勢凸顯，全面助力 5G 發(fā)展、首先，毫米波頻譜資源豐富，扭轉(zhuǎn)全球頻譜短缺困境。高速發(fā)展的移動互聯(lián)對無線頻譜資源發(fā)起挑戰(zhàn)，在 2G,3G,4G 的發(fā)展過程中各國 6GHz 之內(nèi)的優(yōu)質(zhì)頻率資源已被逐漸消耗，

12、且異常擁擠、甚至涉及頻譜沖突，頻譜資源匱乏等問題。近年來，全球 5G 通信網(wǎng)絡(luò)布局建設(shè)逐漸落地，加深各國對頻譜資源迫切需求。據(jù)國際電信聯(lián)盟 ITU 估計，到 2020 年國際移動通信頻率需求將達(dá)到 1340MHz-1960MHz。據(jù)工信部電信研究院數(shù)據(jù)，到 2020 年，中國 IMT（國際移動通信系統(tǒng)）頻譜需求為 1864MHz，中國頻譜缺口為 1177MHz，全球各國面臨頻譜資源稀缺的困境。根據(jù) 3GPP38.101 協(xié)議規(guī)定，5G 基站設(shè)備主要使用 FR1 頻段-Sub-6GHz（450MHz-6GHz）和 FR2 頻段（24.25GHz-52.6GHz）。其中，基于 Sub 6GHz 頻

13、段的 4G LTE 蜂窩系統(tǒng)能夠使用的最大帶寬僅為 100MHz，數(shù)據(jù)速率不超過 1Gbps，且Sub-6GHz 大量使用且頻段較為擁堵，不能較好地滿足 5G 建設(shè)中對頻譜資源需求。因此，各國以及各大廠商著眼于 FR2 頻段毫米波的資源研究和開發(fā)，填補(bǔ)資源空缺。毫米波頻率涉及范圍覆蓋廣，可用的頻譜帶寬遠(yuǎn)大于低頻段，開發(fā)空間廣闊，通常為 30GHz 至300GHz，帶寬高達(dá) 270GHz，毫米波具有豐富的頻譜資源的天然核心優(yōu)勢。以 28GHz 頻段為例，其可用頻譜帶寬達(dá)到了 1GHz，而 60GHz 頻段每個信道的可用信號帶寬則為 2GHz。毫米波憑借頻譜資源豐富的天然優(yōu)勢，解決了無線頻譜資源短

14、缺的難題，各國毫米波頻譜規(guī)劃也逐步落地，有望進(jìn)一步推動全球 5G 通信建設(shè)。其二，毫米波大容量、高帶寬賦予 5G 更高性能，通信時延低提升用戶體驗速率。毫米波中帶寬達(dá) 273.5GHz，其中載波帶寬可達(dá) 400MHz-800MHz，無線傳輸速率可達(dá) 10Gbps。1）高帶寬賦予 5G 更多元的應(yīng)用潛力：毫米波中 24 GHz-86 GHz 大帶寬的毫米波的分配將為未來 5G 應(yīng)用所需的需求提供拓展的帶寬和優(yōu)質(zhì)的性能，進(jìn)而滿足用戶移動數(shù)據(jù)服務(wù)訴求以及5G新型應(yīng)用的需求。高通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高級總監(jiān)李儼介紹到，在毫米波大帶寬的支撐下，2022 年北京冬奧會視頻直播端口的用戶不僅能夠觀看眼前的場景，還能自由

15、視角 360 度觀看體育比賽。毫米波獨(dú)特的優(yōu)勢將賦予 5G 更多應(yīng)用可能性，全面改善用戶體驗速率。此外，特別是毫米波中 24.25-27.5GHz 和 37-43.5 GHz 頻段中的毫米波頻譜，能夠為大量數(shù)據(jù)密集型的 5G 應(yīng)用場景提供所需的帶寬以及必須連續(xù)的頻譜，賦予 5G 更多發(fā)展?jié)摿Α?）高帶寬支撐高速率低時延，大容量促進(jìn)釋放 5G 潛能：毫米波可供應(yīng)高達(dá) 400-800MHz的載波帶寬，相較于 4G 的 20MHz 提升了數(shù)十倍，可將 5G 傳輸速率提升至 10Gbps 的水平且毫米波時延相比于 6GHz 以下頻段傳輸更短，只有不到 6GHz 的五分之一，滿足 5G 應(yīng)用對超大容量、

16、高速、低時延的傳輸需求，能夠大幅度提高網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)，容納更多用戶數(shù)目，增進(jìn)用戶體驗。據(jù) OOKLA 在美國基于目前部署的 400MHz 帶寬毫米波頻譜測試獲得的測量數(shù)據(jù)，搭載驍龍移動平臺的 5G 毫米波終端峰值速率超過 2Gbps，平均下載速率超過 900Mbps，速率為使用 5G 中頻段頻譜速率的 4 倍以上，相比于 4G LTE 出現(xiàn)飛躍式提升，未來毫米波的部署增至 800MHz 時，速率將會得到提高一倍，獲得全新突破。其三，毫米波具有天線小等特點，設(shè)備輕量化易于部署。毫米波具備波長短、天線尺寸小的特點，且毫米波元件尺寸小，相比于 Sub-6G 設(shè)備，毫米設(shè)備更容易小型化，因此能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模

17、陣列的小型化、輕量化。近年來高通接連推出驍龍 X50、X55 等芯片，以及第三代面向移動化需求的 QTM535 毫米波天線模組，在非常有限的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發(fā)器；2018 年，高通將其 QTM052-5 毫米波天線模塊的尺寸進(jìn)一步縮小了 25%。其四，毫米波波束窄，方向性好，較 Sub-6GHz 更好提升定位精度。毫米波頻段能夠提供的超高帶寬保證更高的測時分辨粒度，且毫米波波長小，依賴多天線波束賦形技術(shù)減少路徑損耗，使得通信具有方向性。此外，毫米波波束窄，方向性好，角度和空間分辨率較高，更適合高精度室內(nèi)定位。毫米波傳播特點呈“雙刃劍”，因材施用可凸顯優(yōu)勢。毫米波傳播方式主要為視距

18、傳播（LOS）和非視距傳播（NLOS）。相較于 3.5GHz 波頻，毫米波 LOS 路徑穿過相同的障礙物容易被遮擋、難穿透、路損大、覆蓋差。毫米波傳輸頻率較高帶來自由空間損耗的增加，且毫米波極易受到陰影衰落導(dǎo)致信號中斷或間隙性傳輸?shù)葐栴}，使得毫米波部署和傳播上受到限制、單一基站覆蓋范圍較小，需要在部署更多基站的同時與Sub-6GHz聯(lián)合組網(wǎng)使用。毫米波的傳播特點既是它的軟肋同時也是優(yōu)勢，優(yōu)勢在于，由于傳播距離有限在實際應(yīng)用中更易單獨(dú)隔離，便于控制信號的覆蓋，進(jìn)而實現(xiàn)覆蓋島之間的不同配置。例如工廠園區(qū)覆蓋攝像頭監(jiān)控區(qū)域可配置為上行優(yōu)先，而在廠房傳送軟件下載則可配置為下行優(yōu)先。毫米波的傳播特點是一

19、把“雙刃劍”，合理使用特點，針對不同傳播場景分別部署可凸顯毫米波自身優(yōu)勢。Wi-Fi 無法代替毫米波應(yīng)用場景，兩者各有所長。1）毫米波與同頻段的 Wi-Fi 相比，帶寬、速率相當(dāng)，但相對于 Wi-Fi 較為固定的應(yīng)用地點和用戶數(shù)，5G 毫米波能夠?qū)崿F(xiàn)波束管理、多用戶調(diào)度、資源分配、控制和協(xié)作等更完善的協(xié)議和算法，擁有更高的可靠性、以及更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗，使得 Wi-Fi 無法輕易代替 5G 毫米波的應(yīng)用場景。2） 相較于 5G毫米波大帶寬和 Massive MIMO 的優(yōu)勢，使得在多用戶并發(fā)下能夠集中調(diào)度并支持更好的性能，而 Wi-Fi 屬于競爭性接入，在多用戶使用場景下，因缺乏集中調(diào)度調(diào)整，其

20、 QoS會發(fā)生惡化。3）兩者優(yōu)勢各有所長，取決于實際應(yīng)用情景。如果用戶數(shù)目較少，移動性較低，則 Wi-Fi 的價格相對毫米波更具競爭力；如果用戶數(shù)目較多，移動性較強(qiáng)，處于熱點區(qū)域，這都是毫米波的應(yīng)用范圍，其優(yōu)勢更大。3. 5G+毫米波，未來應(yīng)用場景廣闊基于特殊物理特性，毫米波商業(yè)前景廣闊。5G 時代將面臨海量連接和超高速率的需求， 毫米波技術(shù)將重點應(yīng)用于熱點高流量地區(qū)擴(kuò)容。室外，商業(yè)步行街區(qū)、車站、街道等業(yè) 務(wù)極熱點區(qū)域已成為毫米波代表性場景。室內(nèi)，高密度的場館和室內(nèi)私有企業(yè)場景也將 是毫米波適用之地。如音樂會、體育館等人口密集區(qū)域存在手機(jī)信號差、網(wǎng)速慢等問題， 通過利用毫米波的大帶寬和高空間

21、復(fù)用增益滿足擁擠場所對無線寬帶接入的大量需求， 帶來更優(yōu)質(zhì)的上網(wǎng)體驗。此外，高通在 2019 年 2 月 19 日推出全新端到端 OTA 5G 測試 網(wǎng)絡(luò)，面向毫米波和 6GHz 以下頻段。其中包括位于新澤西州的 5G NR 室內(nèi)毫米波 OTA 網(wǎng)絡(luò)，專門針對室內(nèi)場館和企業(yè)部署，為室內(nèi)智能手機(jī)、筆記本電腦和其他聯(lián)網(wǎng)終端帶 來高容量、數(shù)千兆比特傳輸速率和低時延的連接。借助毫米波 IAB 技術(shù)，光纖鋪設(shè)困難 的孤島或山區(qū)也可享有 5G 高速低延時通信。2018 年 5 月 24 日，華為完成 39 GHz 毫米 波 IAB 外場測試。測試表明通過 IAB 技術(shù)可以大幅提高毫米波覆蓋范圍與容量，孤島

22、或 山區(qū)也可享 5G 通信。毫米波應(yīng)用領(lǐng)域多元化趨勢逐漸顯現(xiàn)。一方面，毫米波可用于固定無線寬帶接入（FWA） 業(yè)務(wù)，滿足如 4K、8K 電視的傳輸需求以及市郊居民區(qū)的視頻需求；開闊環(huán)境 eMBB 業(yè) 務(wù)，滿足 HD、UHD 視頻以及圖片視頻共享等業(yè)務(wù)。另一方面，憑借設(shè)備小、易于部署、 容量極大、隨技術(shù)更新提供單點超過 10Gbit/s 的傳輸速率等優(yōu)勢，毫米波將加速更逼真 影像技術(shù)的產(chǎn)生，如全息通信、沉浸式 VR 云游戲、網(wǎng)聯(lián)機(jī)器人等業(yè)務(wù)。如 Verizon 在賽 場利用毫米波 5G 實現(xiàn) VR 不同視角、不同方式實時觀賽、AR 聯(lián)動后臺數(shù)據(jù)分析賽事解 說等 4G 無法承載的業(yè)務(wù)。此外，車聯(lián)網(wǎng)

23、領(lǐng)域也將受益于毫米波。毫米波將為聯(lián)網(wǎng)汽車通 信提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率與準(zhǔn)確度，同時提高雷達(dá)作業(yè)的分辨率，實現(xiàn)更精準(zhǔn)的駕駛 安全輔助。工業(yè) 4.0：毫米波幫助實現(xiàn)制造業(yè)的 5G 潛力。5G 毫米波的技術(shù)潛力為促進(jìn)工業(yè) 4.0 發(fā) 展提供了支持，毫米波在遠(yuǎn)程控制、工業(yè)機(jī)器人、遠(yuǎn)程監(jiān)控及質(zhì)量控制、自助工廠運(yùn)輸 4 個方面具有潛在應(yīng)用，這些潛在應(yīng)用將通過大量互聯(lián)設(shè)備傳輸大量數(shù)據(jù)，龐大的數(shù)據(jù)量、 以及支持 AR、VR 應(yīng)用和高速成像的數(shù)據(jù)量，需要可靠、高容量、低時延的毫米波頻譜 連接。2020 年 6 月 15 日，南京網(wǎng)絡(luò)通訊與安全紫金山實驗室已研制出 5G 毫米波芯片， 毫米波芯片是高容量 5G 移

24、動通信核心，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用價值較大，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最 底層需求連接和數(shù)據(jù)回傳方面發(fā)揮作用，與其高帶寬、低時延、高可靠、大連接、 靈活配置等發(fā)展方向相吻合。互聯(lián)交通：5G 毫米波幫助解決城市化和交通負(fù)擔(dān)過重帶來的挑戰(zhàn)。5G 毫米波可作用于 交通運(yùn)輸管理，毫米波頻譜可通過增加容量和低時延寬帶支持互聯(lián)交通環(huán)境，避免延遲 或連接斷開而導(dǎo)致嚴(yán)重后果的發(fā)生，應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng) (V2X) 生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸、雷達(dá) 定位，在安全和網(wǎng)速方面提供支持，在促進(jìn)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施上發(fā)揮間接作用。此外， 5G 毫米波網(wǎng)絡(luò)還可以實現(xiàn)沉浸式車載娛樂和高速寬帶。毫米波結(jié)合行業(yè)專網(wǎng)，提供區(qū)分于公網(wǎng)頻點靈活的帶寬專網(wǎng)服務(wù)。5G 毫

25、米波與 MEC、 AI 技術(shù)相輔相成，為園區(qū)、碼頭、工廠等行業(yè)網(wǎng)絡(luò)賦能。一方面，由于毫米波系統(tǒng)具有 大帶寬、低時延特點，且在業(yè)務(wù)需求大的地方，用毫米波疊加覆蓋，可以提升網(wǎng)絡(luò)容量， 與 MEC 結(jié)合可以更好釋放 MEC 技術(shù)；另一方面， MEC 也可以在大帶寬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上 為毫米波疊加豐富多樣的增值業(yè)務(wù)，如“大容量高速率+本地化”的解決方案，為覆蓋區(qū)域 提供定制化的園區(qū)專網(wǎng)服務(wù)，此外，毫米波支持高清視頻業(yè)務(wù)，提升用戶體驗。工廠、 碼頭領(lǐng)域也能受益于毫米波，為其提供安全性和低延時保障。智慧冬奧：5G 毫米波提供業(yè)務(wù)技術(shù)支持。為全面貫徹十九大提出的“籌辦好北京冬奧會、 冬殘奧會”的要求，落實北京 20

26、22 年冬奧會和冬殘奧會籌辦工作總體計劃和任務(wù)分工 方案，中國聯(lián)通將運(yùn)用毫米波技術(shù)打造超大帶寬無線場館，推動毫米波技術(shù)研發(fā)并起到 網(wǎng)絡(luò)示范效應(yīng)。具體應(yīng)用于提升觀賽體驗、比賽場所智慧化運(yùn)營、合作伙伴服務(wù)與保障 三大場景，服務(wù)于觀眾、參賽者、組織者、工作人員、媒體、合作伙伴六種人群。具體 地，毫米波將提供以下技術(shù)支持，第一，采用毫米波高低頻混合組網(wǎng)方案，凸顯其帶寬 的優(yōu)勢，與 Sub-6G 頻段配合，作為高通量層，提供大帶寬能力，進(jìn)行熱點覆蓋。第二， 利用毫米波大帶寬傳輸特性，作為無線傳輸方案，應(yīng)用于 FWA 業(yè)務(wù)和 IAB 回傳業(yè)務(wù)。第 三，代替光纖，打造純無線場館。第四，利用毫米波在應(yīng)用中容易

27、形成隔離，便于覆蓋 控制的優(yōu)勢，進(jìn)行小區(qū)間靈活幀結(jié)構(gòu)部署，提供靈活、差異化的上下行帶寬能力業(yè)務(wù)。在觀賽體驗上，毫米波可以滿足一定區(qū)域集中部署 50 臺以上 VR 設(shè)備的 5Gbps 大容量下 傳帶寬需求，為 5G+8K+VR 多機(jī)位多視角拍攝打造全景體驗方案提供技術(shù)支持。在監(jiān)控 管理方面，滿足監(jiān)控攝像機(jī)的大容量回傳方面對上行帶寬需求、對傳延時的高度要求。此外，毫米波也達(dá)到了媒體服務(wù)區(qū)域的帶寬需求。4. 產(chǎn)業(yè)發(fā)展如荼，經(jīng)濟(jì)效益顯著4.1 頻譜規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行時，保障毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展毫米波頻譜應(yīng)用于 5G 成為業(yè)界共識，各國積極規(guī)劃毫米波頻譜。中國方面，工信部于 2017年6月8日發(fā)布了公開征求意見

28、函，征集26GHz（24.75-27.5GHz）、40GHz（37-42.5GHz） 或其他毫米波頻段在 5G 系統(tǒng)使用及規(guī)劃的意見和建議。同年 7 月，工信部批復(fù) 24.75-27.5GHz和37-42.5GHz頻段用于我國5G技術(shù)研發(fā)毫米波實驗頻段。美國方面，F(xiàn)CC 規(guī)劃了豐富的高頻資源。2016 年 7 月 14 日，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）全票通過將 24GHz 以上頻譜用于無線寬帶業(yè)務(wù)的規(guī)則法令，共規(guī)劃 10.85GHz 高頻段頻譜用于 5G 無 線技術(shù)，包括 28G（27.5-28.35GHz）、 39G（38.6-40GHz），共計 2.25GHz 許可頻譜，37G （37-

29、38.6GHz）共計 1.6GHz 混合許可頻譜和 64-71GHz 共計 7GHz 免許可頻譜。自此， FCC 發(fā)布一系列方案，規(guī)劃不同頻譜毫米波資源。目前，美國已完成 24GHz（24.25-24.45/24.75-25.25GHz）、 28GHz（27.5-28.35 GHz）、 37GHz（37-38.6GHz）、 39GHz （38.6-40GHz）以及 47GHz（47.2-48.2GHz）頻譜拍賣，為 5G 毫米波商用部署提供了充 足的頻率資源。歐盟方面，RSPG 在 2016 年 11 月發(fā)布?xì)W洲 5G 頻譜戰(zhàn)略，在毫米波頻段 方面明確將 26G（24.25-27.5GHz）頻

30、段作為歐洲 5G 高頻段的初期部署頻段。在 2018 年 7 月，歐盟電子通信息委員 ECC PT1 基本完成 26GHz 頻段技術(shù)應(yīng)用條件的研究和制定工 作。此外歐盟還將開展 40GHz（40.5-43.5GHz）毫米波研究。韓國方面，未來創(chuàng)造科學(xué) 部（MSIP）在 2017 年 1 月宣布了 K-ICT 頻譜規(guī)劃，推動 28GHz（26.5-29.5GHz）頻段用 于 5G 商用部署。其中，SK 電信獲得了 28.1GHz-28.9GHz 頻段，KT 獲得了 26.5GHz-27.3GHz 頻段，LG Uplus 獲得了 27.3GHz-28.1GHz 頻段。目前韓國已完成 26.5GHz

31、29.5GHz 頻譜拍賣。此外，日本、加拿大等國相關(guān)主管部門也先后啟動了針對 毫米波頻段規(guī)劃及使用的公開征求意見。日本提出面向 2020 年的 5G 商用頻譜計劃，主 要聚焦于 28G（27.5-29.5GHz）頻段；加拿大針對 28G（27.5-28.35GHz）頻段和 37-40GHz 頻段的移動業(yè)務(wù)應(yīng)用提出修訂意見。毫米波標(biāo)準(zhǔn)化逐步推行，R17 將進(jìn)一步加速毫米波應(yīng)用。2016 年初，3GPP 與世界主要 通信廠商合作，公布了有關(guān)毫米波信道模型的技術(shù)報告：TR38.900，厘清與證明毫米波 頻段作為 5G 操作頻段在戶外通信的可行性，為 5G 毫米波通信系統(tǒng)發(fā)展提供有力支撐。根據(jù) 3GP

32、P 5G 標(biāo)準(zhǔn)化路標(biāo)，5G NR 標(biāo)準(zhǔn)制定分為三個階段進(jìn)行。第一階段（Rel 15），完 成 NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）和 SA（獨(dú)立組網(wǎng)）制定。對于毫米波制定了以大規(guī)模多天線技術(shù) 為基礎(chǔ)的解決方案和相關(guān)的系統(tǒng)信息設(shè)計等，并且定義了基于管理的相關(guān)功能，滿足毫 米波基本部署的需求。頻段方面，R15 對毫米波頻譜分配定義了 52.6GHz 以下四個頻段 號的頻譜。第二階段（Rel 16），主要關(guān)注垂直行業(yè)應(yīng)用及整體系統(tǒng)的提升，主要功能面 向 V2X、 IoT 等行業(yè)。對于毫米波，R16 在 R15 基礎(chǔ)上重點關(guān)注毫米波系統(tǒng)的工作效率。如引入一些默認(rèn)配置，快速獲得像 AP-SRS 空間的相關(guān)性等，能夠讓毫

33、米波在工作的時 候更快速地完成相關(guān)配置，取得更好的性能。頻段方面，R16 階段啟動 52.6GHz 以上頻 段的毫米波研究課題。第三階段（Rel 17），已提出初步規(guī)劃，將納入 mMTC 相關(guān)規(guī)范， 在數(shù)據(jù)采集增強(qiáng)項目、數(shù)據(jù)采集增強(qiáng)項目、垂直行業(yè)應(yīng)用能力增強(qiáng)等方面有重大技術(shù)創(chuàng) 新，以更全面支持垂直產(chǎn)業(yè)的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。對于毫米波，工作頻率將拓展到 52.6-71GHz， 同時引入更多支持毫米波的 5G NR 增強(qiáng)特性，豐富毫米波應(yīng)用場景，如在 30 公里以上速 度的場景，引入 Commob beam 機(jī)制。ITU 確認(rèn) 5G 毫米波頻段劃分，完成毫米波與無線電業(yè)務(wù)共存研究。國際電聯(lián)（ITU）開 展國

34、際電聯(lián)世界無線電通信會議(WRC-19)，各國就 5G 毫米波頻譜使用達(dá)成共識：全球 范圍內(nèi)將 24.2527.5GHz、3743.5GHz、45.547GHz、47.248.2GHz 和 6671GHz 共 14.75GHz 帶寬的頻譜資源，標(biāo)識用于 5G以及 IMT 未來發(fā)展。其中，24.25 GHz-27.5 GHz、 37 GHz-43.5 GHz、66 GHz-71 GHz 將作為 5G 全球統(tǒng)一工作頻段。此外，ITU 在 2019 年 世界無線電大會研究周期內(nèi)專門設(shè)立了 TG 5/1 工作組，完成了 5G 系統(tǒng)在不同毫米波候 選頻段與相關(guān)無線電業(yè)務(wù)的兼容共存研究，包括 EESS 衛(wèi)

35、星地球探測，RAS 射電天文、 ISS 衛(wèi)星間、FSS 固定衛(wèi)星、RNS 無線電導(dǎo)航、SRS 空間研究、FS 固定、MS 移動等業(yè) 務(wù)。4.2 毫米波帶來高經(jīng)濟(jì)效益,中國市場空間廣闊毫米波獨(dú)特應(yīng)用場景，將驅(qū)動中國千億市場。因頻譜資源豐富、傳輸速率高、口空時延 低等優(yōu)勢，毫米波在 5G 商用中后期將有廣泛的應(yīng)用場景。隨著日趨增長的數(shù)據(jù)流量需求， 毫米波憑借獨(dú)特優(yōu)勢，可大幅擴(kuò)展 5G 的服務(wù)能力區(qū)間，打開固定無線接入、高業(yè)務(wù)密度 的室內(nèi)外空開闊空間、企業(yè)專網(wǎng)等新興市場。根據(jù) GSMA 預(yù)測，5G 毫米波將成為高速接 入、工業(yè)自動化、醫(yī)療健康、智能交通、虛擬現(xiàn)實等方面的核心使能技術(shù)，預(yù)計將在 203

36、5 年之前對全球 GDP 做出 5650 億美元的貢獻(xiàn)，占 5G 總貢獻(xiàn)的 25%。毫米波在中國市場潛 力較大。中國作為 5G 的先行者，已開展 5G 毫米波相關(guān)試驗與部署，在 20202021 年 開展典型場景應(yīng)用驗證，未來將打開毫米波千億商用市場。根據(jù) GSMA 預(yù)測，到 2034 年，在中國使用毫米波頻段所帶來的經(jīng)濟(jì)受益將產(chǎn)生約 1040 億美元的效應(yīng)，占亞太地區(qū) 毫米波頻段預(yù)估貢獻(xiàn)值（預(yù)計將達(dá) 2120 億美元）的 49%。按垂直行業(yè)分布，在制造業(yè)和 水電等公用事業(yè)將成為最大市場，占比達(dá)到 62%。金融和專業(yè)服務(wù)、信息通信和貿(mào)易、 農(nóng)業(yè)和礦業(yè)、公共服務(wù)占比分別為 12%、10%、9%、

37、8%。4.3 產(chǎn)業(yè)日趨完善，各端積極推進(jìn)毫米波商用4.3.1 毫米波基站側(cè)和終端芯片日趨成熟基站側(cè)：華為、中興、諾基亞貝爾、愛立信、三星等企業(yè)均已開始毫米波基站功能測試， 其中華為、中興與海思、高通芯片開展系統(tǒng)合作，在 800MHz 總帶寬配置下開展了毫米 波室內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)部分測試；諾基亞貝爾、愛立信在 400MHz 總寬帶配置下采用基于高通 X50芯片與毫米波射頻模塊的CPE開展測試；三星已經(jīng)推出Link Cell 5G毫米波小基站， 實現(xiàn) 5G 超寬帶網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍的擴(kuò)展。終端及芯片側(cè)：全球毫米波芯片和終端快速發(fā)展，2018 年初已出現(xiàn)第一代毫米波首發(fā)芯 片，主要支持 n260 和 n261

38、 頻段。2019 年出現(xiàn)第二代批量商用毫米波芯片，支持毫米波 全頻段。2020 年底，主流手持終端，MIFI，CPE 可支持毫米波全頻段。目前，高通毫米 波芯片較為成熟，高通是目前唯一能夠提供商用毫米波芯片組和射頻子系統(tǒng)的芯片廠商。截至今年 7 月，全球市場上已經(jīng)正式出貨的 185 個型號的 5G 智能手機(jī)中，其中 23 款支 持毫米波頻段，且均使用高通公司的基帶芯片和射頻組件。此外，三星 Exynos5123、海 思 Balong5000 基帶芯片、聯(lián)發(fā)科 Helio M80 已經(jīng)支持毫米波頻段。國內(nèi)芯片和終端逐步 發(fā)展，芯片方面，中國已研制出國產(chǎn)的 CMOS 毫米波全集成 4 通道相控陣芯

39、片，并完成 了芯片封裝和測試，實現(xiàn)降低每通道成本 98%。此外，預(yù)計明年華為將推出毫米波芯片 組和射頻子系統(tǒng)。終端設(shè)備方面，目前國內(nèi)毫米波終端設(shè)備主要分為兩種，裝載高通 X55 芯片的手機(jī)終端和裝載海思巴龍 5000 芯片的手機(jī)終端，均已支持毫米波 NSA 組網(wǎng)，具 備 2T2R 的 MIMO 能力。4.3.2 運(yùn)營商積極布局毫米波建設(shè)運(yùn)營商積極布局毫米波建設(shè)。全球方面，截至 2020 年 6 月共有 123 家運(yùn)營商投資毫米波， 其中 21 家運(yùn)營商正在計劃部署 5G 毫米波網(wǎng)絡(luò)。美國運(yùn)營商 AT&T 早在 2018 年 12 月， 已在美國 12 個城市的部分地區(qū)推出了基于 39GHz 毫米波的 5G 服務(wù)。美國另一家運(yùn)營商 Version 同樣依賴毫米波資源來建立 5G 覆蓋范圍和實現(xiàn)高速傳輸，自 2019 年 4 月推出首 個移動