毫米波是5G不可或缺的一部分，助力5G釋放全部潛能，全球5G毫米波產業蓄勢待發。作為5G的最佳搭檔，毫米波未來將如何發展？通信世界全媒體與你一起聚焦5G毫米波，共瞻5G毫米波蓄勢待發。

在ITU劃分毫米波頻段后，各國紛紛開始加速毫米波產品和設備研發進程。

隨著全球5G網絡部署向縱深挺進，5G毫米波的商業部署也在全球各地逐漸展開。美國的幾大主流通信運營商包括AT&T、T-Mobile和Verizon都已經提供了5G毫米波的商用服務，而包括日本NTT docomo、韓國KT在內的多個運營商也已經開始了5G毫米波系統商業部署并取得積極進展。GSA表示，截至2020年6月，僅在24.25~29.5GHz頻譜范圍內，全球已有42個國家/地區的127個運營商以試驗、許可證、部署或運營網絡的形式進行了5G投資。

中國毫米波進展也在加速。2019年以來，中國IMT-2020（5G）推進組統籌規劃，分3個階段推進5G毫米波的試驗工作：2019年重點驗證5G毫米波關鍵技術和系統特性；2020年重點驗證5G毫米波基站和終端的功能、性能和互操作，2020—2021年開展典型場景應用驗證。

設備廠商5G毫米波測試如火如荼

毫米波的網絡建設目前已經在全球如火如荼地開展，設備廠商已經推出了多樣化的設備且進行了多方面的試驗，推動毫米波設備不斷走向成熟。

華為毫米波進展迅速。2017年11月，華為與日本NTT docomo聯合展示了日本首個5G毫米波CPE真實業務，使得全息視頻通話業務成功運行在包含5G毫米波CPE的端到端5G網絡上；2019年5月，在IMT-2020(5G)推進組組織的中國5G增強技術研發試驗中，華為使用Mate 20X 5G版手機，率先打通全球首個5G SA網絡下的VoNR通話，包括語音和視頻，其中采用華為5G多模終端芯片巴龍5000在毫米波頻段下支持6.5Gbit/s的峰值下載速率，5G NR+LTE雙連接工作模式下最快可支持到7.5Gbit/s；截至2019年10月，華為完成了5G毫米波關鍵技術測試的功能、射頻和外場性能，華為海思芯片進行了5G毫米波關鍵技術的室內功能測試。

為了應對毫米波的挑戰，中興通訊從2014年便開始進行毫米波研究，積極開展5G毫米波的研發、功能測試、外場試驗，為毫米波規模商用做好準備。首先，中興通訊提出了混合賦型和陣列化高EIRP（基站輻射功率）設計思路，利用更經濟的工藝實現毫米波高EIRP。其次，中興通訊設計了智能波束方案和場景化的波束配置方案，讓毫米波的波束更靈活，解決覆蓋空洞的問題。最后，中興通訊設計了毫米波組網方案，可借助低頻和LTE網絡實現毫米波覆蓋。

例如，中興通訊毫米波方案在印度尼西亞進行的測試顯示，單用戶峰值下行速率達到了5Gbit/s；中興通訊在日本進行了5個站的SA測試，在汽車高速移動下，4K視頻下載播放流暢；中興通訊在上海進行了大量多場景覆蓋和業務測試，測試顯示，采用中興通訊的系統在室外、室外信號覆蓋室內都實現良好的覆蓋。在2019年7月IMT-2020(5G)推進組組織的中國5G增強技術研發試驗毫米波頻段的測試中，中興通訊完成了26GHz頻段5G基站射頻OTA測試。2019年10月，中興通訊與高通公司成功實現了基于智能手機的5G毫米波互操作性測試。

愛立信毫米波產品已經經過3代迭代，面向應用場景作了大量的優化調整，從第一代面向FWA應用，后續面向移動終端應用，并小型化優化，更易于街道站部署。基帶集成優化大幅減輕回傳難度。低功率、小型化、易部署是毫米波在5G時代就用的關鍵優化方向。

愛立信協同運營商在全球積極開展推進毫米波的應用，截至2020年中，已經完成超過20個商用網或試點的建設。在我國，愛立信利用商用設備+商用終端（智能手機,CPE）的端到端測試，達成了業界非常高的速率水平（下行8CC實現4Gbit/s以上，上行2CC實現220Mbit/s），覆蓋水平（CPE超過2.3km）。

諾基亞貝爾也在毫米波領域做了很多努力。2020年8月31日，在IMT-2020(5G)推進組所組織的中國5G增強技術研發試驗毫米波測試中，諾基亞貝爾在懷柔IMT-2020 5G試驗外場中首家成功展示毫米波4Gbit/s峰值性能，獲得在場試驗組專家和運營商代表的一致認可。

終端產業水平有待提升

在設備測試一路高歌猛進的同時，終端產業也在不斷探索。據了解，毫米波終端設計較復雜。毫米波產業主要受限于以下幾個方面：基帶處理的要求更高，計算量要求更大，對回傳要求也更高，天線物理尺寸小，設計要求集成度很高，通常以IC芯片的方式實現，產品設計難度大、成本更高、設計周期更長。從終端角度看，目前對毫米波的支持比例較低，芯片豐富度不足，僅一部分旗艦機支持，根據GSA最新的統計，僅30%左右支持毫米波。

在5G之前，蜂窩移動通信終端設備從未工作于如此高的頻段，終端和元器件產業鏈缺乏對毫米波產品的開發測試經驗，毫米波芯片和元器件的成本、體積、功耗等指標都還遠不如中低頻段的對應產品。

高通公司推出了驍龍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，在非常緊湊的尺寸中集成了天線、射頻前端、收發器。一部手機可以采用多個毫米波模組，不僅滿足智能手機緊湊纖薄的設計需求，同時滿足功耗需求并提供最大化的性能。根據Strategy Analytics近日發布的研究報告，截至今年7月，全球市場上已經正式出貨的185個型號的5G智能手機中，只有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。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的芯片廠商。雖然明年華為、三星和聯發科可能都會推出毫米波芯片組和射頻子系統，但5G毫米波的終端芯片生態發展仍落后于中低頻段產品。

國產模組也正在緊鑼密鼓的開展研發。據了解，毫米波終端工作在24GHz以上的高頻，對射頻器件的高頻性能、終端毫米波傳輸線傳導能力及接頭、毫米波天線及模具設計都有很高的技術要求，行業門檻高于Sub-6GHz。其中，移遠的毫米波終端測試暗室、儀器等實驗測試條件齊備，當前移遠的毫米波RM510Q-GL模組已經完成了美國Verizon的SFN認證測試，支持客戶設備基于移遠這款毫米波模組在VZW商用網絡中測試驗證。同時，移遠已經支持多個客戶在海外不同運營商的毫米波實驗網中完成測試。移遠的mmWave模組最大可以支持DL 7.5Gbit/s/UL 2.9Gbit/s的速率，目前模組最多可以支持8x8 64毫米波陣列天線。

總而言之，毫米波在技術方案、電性能指標、產品成熟度、成本等方面有待逐步優化。在芯片方面，5G毫米波國產芯片的量產能力有待驗證，目前主要集中于高校及研究所開發，亟待推動國內產業鏈成熟。此外，毫米波功放等器件效率低，導致整機功耗高，不利于規模商用。無論網絡還是終端，芯片化之后均需要產業上量來降低成本。總體上需要產業鏈盡快形成對明確應用場景的共識，充分利用現有的產業成果，并推進產品規格的歸一化定義，并對終端的支持及早提出要求。

（本文來源：《通信世界》2020年第26期，總第854期）

END

作者：程琳琳

責編/版式：王禹蓉

校對/審核：范范

監制：劉啟誠

原文標題：5G毫米波專題 | 毫米波產業進展勢如破竹，終端產業尚需繼續努力

文章出處：【微信公眾號：通信視界】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq