2024年6月1日发(作者：勾烨熠)
通信行业毫米波专题报告：毫米波发展如火如荼
核心观点
◼毫米波与Sub-6GHz相辅相成，近期获持续突破。根据3GPP协议规定，5G
网络主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是
450MHz~6GHz，又称Sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz，
称为毫米波，毫米波具备网络速率更高、传播更精准、受干扰可能性小的优势。
目前毫米波在频谱和标准方面已基本成形，全球22家运营商部署商用毫米波5G
网络，美日韩目前进展领先，我国设备上如华为、中兴通讯及三大运营商均于毫
米波方面近期获得持续突破。
◼毫米波优势凸显，全面助力5G发展。毫米波具备以下多重优势，助力5G
能力拓展应用落地。1）毫米波频谱资源丰富，扭转全球频谱短缺困境；2）毫米
波大容量、高带宽赋予5G更高性能，通信时延低提升用户体验速率；3）毫米波
具有天线小等特点，设备轻量化易于部署；4）毫米波波束窄，方向性好，较
Sub-6GHz更好提升定位精度。
◼5G+毫米波，未来应用场景广阔。5G时代将面临海量连接和超高速率的需
求，毫米波技术将重点应用于热点高流量地区扩容。室外，商业步行街区、车站、
街道等业务极热点区域已成为毫米波代表性场景。室内，高密度的场馆和室内私
有企业场景如音乐会、体育馆也将是毫米波适用之地。此外，毫米波应用领域多
元化趋势逐渐显现，一方面，毫米波可用于固定无线宽带接入（FWA）业务，满
足如4K、8K电视的传输需求以及市郊居民区的视频需求；开阔环境eMBB业务，
满足HD、UHD视频以及图片视频共享等业务。另一方面，凭借设备小、易于部署、
容量极大、随技术更新提供单点超过10Gbit/s的传输速率等优势，毫米波将加
速更逼真影像技术的产生，如全息通信等。另外，工业4.0、互联交通、智慧东
奥等都将是毫米波应用场景。
◼产业发展如荼，经济效益显著。规划和标准化方面，毫米波频谱应用于
5G成为业界共识，各国积极规划毫米波频谱，且毫米波标准化逐步推行，R17
将进一步加速毫米波应用。目前产业日渐完善，各端积极推进毫米波商用。基站
侧，华为、中兴、诺基亚贝尔、爱立信、三星等企业均已开始毫米波基站功能测
试。芯片侧，中国已研制出国产的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，实现降低每通道成本98%。此外，预计明年华为将推出毫
米波芯片组和射频子系统。终端侧，目前国内毫米波终端设备主要分为两种，装
载高通X55芯片的手机终端和装载海思巴龙5000芯片的手机终端，均已支持毫
米波NSA组网，具备2T2R的MIMO能力。此外，运营商方面积极布局毫米波建设，
且华为、中兴、爱立信等设备厂商均参与5G毫米波测试实现技术突破。
◼投资建议：随着毫米波产业日趋完善，基站侧、终端侧、芯片侧等各运营
商及设备厂商积极布局，有望助力5G发展及应用普及，建议重点关注在毫米波
射频芯片技术方面具备长期研发和成熟产品积累的龙头和而泰，以及其他相关公
司包括在5G毫米波天线和军用毫米波产品等方面具备产品和研发优势的盛路通
信（未覆盖）等。另外，毫米波由于技术复杂度以及覆盖区域等方面的原因，其
建设或将加速驱动设备商订单的两家提升，推荐关注中兴通讯、烽火通信等通信
设备商，以及由于毫米波支持更高速率和更大带宽势必加速光传输网络的扩容升
级加速，建议重点关注5G光模块龙头光迅科技、华工科技等。
1.与Sub-6GHz相辅相成，近期获持续突破
毫米波与Sub-6GHz相辅相成，共同释放5G全部潜能。根据3GPP协议规定，
5G网络主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是
450MHz~6GHz，又称Sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz，
称为毫米波。低频段是5G的基础覆盖网络具备传播距离远、覆盖范围广等优势，
而毫米波具备网络速率更高、传播更精准、受干扰可能性小的优势。
1：3GPP协议规定5G网络频率
毫米波在频谱和标准方面已基本成形。2019年11月，国际电联世界无线电
通信会议(WRC-19)为5G确定了更多的频段，包括24.25GHz~27.5GHz、
37GHz~43.5GHz、45.5GHz~47GHz、47.2GHz~48.2GHz和66GHz~71GHz，为各国规
划毫米波频段提供了参考依据。在标准方面，R15版毫米波标准程度已经相对较
高，可支持商用，且该版本定义了用户配对、用户跟踪、多载波管理等与Sub-6GHz
不同的部分。R16版本对毫米波做了进一步优化，减少系统开销、增强性能以及
提高网络覆盖来提升频谱效率。
全球22家运营商部署商用毫米波5G网络，美日韩目前进展领先。根据全球
移动供应商GSA报告显示，截止2020年6月，全球已有22个运营商在使用毫米
波频谱部署5G网络，97个运营商持有公共许可证可使用毫米波频谱，123个运
营商在24.25-29.5GHz毫米波平铺范围内投资5G网络建设。在已部署或正在部
署毫米波商用的国家中，美日韩三国暂时处于领先地位。其中，美国运营商已在
纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市进行毫米波商用部署。韩国在2018年平昌冬
奥会中，就已经将毫米波应用在视听转播技术中，并在部分热点区域,部署28GHz
毫米波作为容量补充。日本在名古屋和仙台等地也正在开展外场试验。目前，美
日韩三国的毫米波商用部署主要是在28GHz频段。在终端设备上，目前全球已经
商用的终端设备中，有17款支持毫米波。各大厂商已发布的终端设备中，有30.8%
的终端设备可支持毫米波，25%的终端设备可同时支持Sub-6G和毫米波。
我国毫米波发展近期持续突破。2020年3月，工信部发布的《工业和信息
化部关于推动5G加快发展的通知》中明确表示，要“适时发布部分5G毫米波频
段频率使用规划”，“组织开展毫米波设备和性能测试，为5G毫米波技术商用做
好储备”。在政策指导下，我国三大运营商及华为、中兴等产业链厂商均在积极
布局毫米波商用市场，在技术研发、应用场景测试、终端设备研发上持续取得突
破。2019年8月，华为展示了使用HUAWEIMateX手机通过毫米波技术在线播放
4K高清视频，是全球首家使用折叠屏手机在真实网络环境下打通5G毫米波端到
端通信的厂家，此外，华为海思芯片成功进行5G毫米波关键技术的室内功能测
试。2020年6月，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。2020年9月，中兴通讯在中国信息通信研究
院、中国移动研究院联合首创的毫米波OTA（Over-the-AirTechnology）性能测
试系统中，成为全球首家能够完成基于多探头暗室、端到端的毫米波系统性能测
试。中国联通宣布将在2021年6月完成冬奥会毫米波应用产品部署。此外，在
设备终端方面，中兴、一加、移远等厂商分别推出了支持毫米波能力的移动热点、
手机、模组等产品。
2.毫米波优势凸显，全面助力5G发展、
首先，毫米波频谱资源丰富，扭转全球频谱短缺困境。高速发展的移动互联
对无线频谱资源发起挑战，在2G,3G,4G的发展过程中各国6GHz之内的优质频率
资源已被逐渐消耗，且异常拥挤、甚至涉及频谱冲突，频谱资源匮乏等问题。近
年来，全球5G通信网络布局建设逐渐落地，加深各国对频谱资源迫切需求。据
国际电信联盟ITU估计，到2020年国际移动通信频率需求将达到
1340MHz-1960MHz。据工信部电信研究院数据，到2020年，中国IMT（国际移动
通信系统）频谱需求为1864MHz，中国频谱缺口为1177MHz，全球各国面临频谱
资源稀缺的困境。根据3GPP38.101协议规定，5G基站设备主要使用FR1频段
--Sub-6GHz（450MHz-6GHz）和FR2频段（24.25GHz-52.6GHz）。其中，基于Sub6GHz
频段的4GLTE蜂窝系统能够使用的最大带宽仅为100MHz，数据速率不超过1Gbps，
且Sub-6GHz大量使用且频段较为拥堵，不能较好地满足5G建设中对频谱资源需
求。因此，各国以及各大厂商着眼于FR2频段毫米波的资源研究和开发，填补资
源空缺。毫米波频率涉及范围覆盖广，可用的频谱带宽远大于低频段，开发空间
广阔，通常为30GHz至300GHz，带宽高达270GHz，毫米波具有丰富的频谱资源
的天然核心优势。以28GHz频段为例，其可用频谱带宽达到了1GHz，而60GHz
频段每个信道的可用信号带宽则为2GHz。毫米波凭借频谱资源丰富的天然优势，
解决了无线频谱资源短缺的难题，各国毫米波频谱规划也逐步落地，有望进一步
推动全球5G通信建设。
其二，毫米波大容量、高带宽赋予5G更高性能，通信时延低提升用户体验
速率。毫米波中带宽达273.5GHz，其中载波带宽可达400MHz-800MHz，无线传输
速率可达10Gbps。1）高带宽赋予5G更多元的应用潜力：毫米波中24GHz-86GHz
大带宽的毫米波的分配将为未来5G应用所需的需求提供拓展的带宽和优质的性
能，进而满足用户移动数据服务诉求以及5G新型应用的需求。高通技术标准高
级总监李俨介绍到，在毫米波大带宽的支撑下，2022年北京冬奥会视频直播端
口的用户不仅能够观看眼前的场景，还能自由视角360度观看体育比赛。毫米波
独特的优势将赋予5G更多应用可能性，全面改善用户体验速率。此外，特别是
毫米波中24.25-27.5GHz和37-43.5GHz频段中的毫米波频谱，能够为大量数据
密集型的5G应用场景提供所需的带宽以及必须连续的频谱，赋予5G更多发展潜
力。2）高带宽支撑高速率低时延，大容量促进释放5G潜能：毫米波可供应高达
400-800MHz的载波带宽，相较于4G的20MHz提升了数十倍，可将5G传输速率
提升至10Gbps的水平且毫米波时延相比于6GHz以下频段传输更短，只有不到
6GHz的五分之一，满足5G应用对超大容量、高速、低时延的传输需求，能够大
幅度提高网络连接数，容纳更多用户数目，增进用户体验。据OOKLA在美国基于
目前部署的400MHz带宽毫米波频谱测试获得的测量数据，搭载骁龙移动平台的
5G毫米波终端峰值速率超过2Gbps，平均下载速率超过900Mbps，速率为使用5G
中频段频谱速率的4倍以上，相比于4GLTE出现飞跃式提升，未来毫米波的部署
增至800MHz时，速率将会得到提高一倍，获得全新突破。
其三，毫米波具有天线小等特点，设备轻量化易于部署。毫米波具备波长短、
天线尺寸小的特点，且毫米波元件尺寸小，相比于Sub-6G设备，毫米设备更容
易小型化，因此能够实现大规模阵列的小型化、轻量化。近年来高通接连推出骁
龙X50、X55等芯片，以及第三代面向移动化需求的QTM535毫米波天线模组，在
非常有限的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器；2018年，高通将其QTM052-5
毫米波天线模块的尺寸进一步缩小了25%。
其四，毫米波波束窄，方向性好，较Sub-6GHz更好提升定位精度。毫米波
频段能够提供的超高带宽保证更高的测时分辨粒度，且毫米波波长小，依赖多天
线波束赋形技术减少路径损耗，使得通信具有方向性。此外，毫米波波束窄，方
向性好，角度和空间分辨率较高，更适合高精度室内定位。
毫米波传播特点呈“双刃剑”，因材施用可凸显优势。毫米波传播方式主要
为视距传播（LOS）和非视距传播（NLOS）。相较于3.5GHz波频，毫米波LOS路
径穿过相同的障碍物容易被遮挡、难穿透、路损大、覆盖差。毫米波传输频率较
高带来自由空间损耗的增加，且毫米波极易受到阴影衰落导致信号中断或间隙性
传输等问题，使得毫米波部署和传播上受到限制、单一基站覆盖范围较小，需要
在部署更多基站的同时与Sub-6GHz联合组网使用。毫米波的传播特点既是它的
软肋同时也是优势，优势在于，由于传播距离有限在实际应用中更易单独隔离，
便于控制信号的覆盖，进而实现覆盖岛之间的不同配置。例如工厂园区覆盖摄像
头监控区域可配置为上行优先，而在厂房传送软件下载则可配置为下行优先。毫
米波的传播特点是一把“双刃剑”，合理使用特点，针对不同传播场景分别部署
可凸显毫米波自身优势。
Wi-Fi无法代替毫米波应用场景，两者各有所长。1）毫米波与同频段的Wi-Fi
相比，带宽、速率相当，但相对于Wi-Fi较为固定的应用地点和用户数，5G毫
米波能够实现波束管理、多用户调度、资源分配、控制和协作等更完善的协议和
算法，拥有更高的可靠性、以及更优质的用户体验，使得Wi-Fi无法轻易代替
5G毫米波的应用场景。2）相较于5G毫米波大带宽和MassiveMIMO的优势，使
得在多用户并发下能够集中调度并支持更好的性能，而Wi-Fi属于竞争性接入，
在多用户使用场景下，因缺乏集中调度调整，其QoS会发生恶化。3）两者优势
各有所长，取决于实际应用情景。如果用户数目较少，移动性较低，则Wi-Fi
的价格相对毫米波更具竞争力；如果用户数目较多，移动性较强，处于热点区域，
这都是毫米波的应用范围，其优势更大。
3.5G+毫米波，未来应用场景广阔
基于特殊物理特性，毫米波商业前景广阔。5G时代将面临海量连接和超高
速率的需求，毫米波技术将重点应用于热点高流量地区扩容。室外，商业步行街
区、车站、街道等业务极热点区域已成为毫米波代表性场景。室内，高密度的场
馆和室内私有企业场景也将是毫米波适用之地。如音乐会、体育馆等人口密集区
域存在手机信号差、网速慢等问题，通过利用毫米波的大带宽和高空间复用增益
满足拥挤场所对无线宽带接入的大量需求，带来更优质的上网体验。此外，高通
在2019年2月19日推出全新端到端OTA5G测试网络，面向毫米波和6GHz以下
频段。其中包括位于新泽西州的5GNR室内毫米波OTA网络，专门针对室内场馆
和企业部署，为室内智能手机、笔记本电脑和其他联网终端带来高容量、数千兆
比特传输速率和低时延的连接。借助毫米波IAB技术，光纤铺设困难的孤岛或山
区也可享有5G高速低延时通信。2018年5月24日，华为完成39GHz毫米波IAB
外场测试。测试表明通过IAB技术可以大幅提高毫米波覆盖范围与容量，孤岛或
山区也可享5G通信。
毫米波应用领域多元化趋势逐渐显现。一方面，毫米波可用于固定无线宽带
接入（FWA）业务，满足如4K、8K电视的传输需求以及市郊居民区的视频需求；
开阔环境eMBB业务，满足HD、UHD视频以及图片视频共享等业务。另一方面，
凭借设备小、易于部署、容量极大、随技术更新提供单点超过10Gbit/s的传输
速率等优势，毫米波将加速更逼真影像技术的产生，如全息通信、沉浸式VR云
游戏、网联机器人等业务。如Verizon在赛场利用毫米波5G实现VR不同视角、
不同方式实时观赛、AR联动后台数据分析赛事解说等4G无法承载的业务。此外，
车联网领域也将受益于毫米波。毫米波将为联网汽车通信提供更高的数据传输速
率与准确度，同时提高雷达作业的分辨率，实现更精准的驾驶安全辅助。
工业4.0：毫米波帮助实现制造业的5G潜力。5G毫米波的技术潜力为促进
工业4.0发展提供了支持，毫米波在远程控制、工业机器人、远程监控及质量控
制、自助工厂运输4个方面具有潜在应用，这些潜在应用将通过大量互联设备传
输大量数据，庞大的数据量、以及支持AR、VR应用和高速成像的数据量，需要
可靠、高容量、低时延的毫米波频谱连接。2020年6月15日，南京网络通讯与
安全紫金山实验室已研制出5G毫米波芯片，毫米波芯片是高容量5G移动通信核
心，在工业互联网中应用价值较大，在工业互联网最底层需求——连接和数据回
传方面发挥作用，与其高带宽、低时延、高可靠、大连接、灵活配置等发展方向
相吻合。
互联交通：5G毫米波帮助解决城市化和交通负担过重带来的挑战。5G毫米
波可作用于交通运输管理，毫米波频谱可通过增加容量和低时延宽带支持互联交
通环境，避免延迟或连接断开而导致严重后果的发生，应用于车联网(V2X)生态
系统中的数据传输、雷达定位，在安全和网速方面提供支持，在促进城市交通基
础设施上发挥间接作用。此外，5G毫米波网络还可以实现沉浸式车载娱乐和高
速宽带。
毫米波结合行业专网，提供区分于公网频点灵活的带宽专网服务。5G毫米
波与MEC、AI技术相辅相成，为园区、码头、工厂等行业网络赋能。一方面，由
于毫米波系统具有大带宽、低时延特点，且在业务需求大的地方，用毫米波叠加
覆盖，可以提升网络容量，与MEC结合可以更好释放MEC技术；另一方面，MEC
也可以在大带宽网络基础上为毫米波叠加丰富多样的增值业务，如“大容量高速
率+本地化”的解决方案，为覆盖区域提供定制化的园区专网服务，此外，毫米
波支持高清视频业务，提升用户体验。工厂、码头领域也能受益于毫米波，为其
提供安全性和低延时保障。
智慧冬奥：5G毫米波提供业务技术支持。为全面贯彻十九大提出的“筹办
好北京冬奥会、冬残奥会”的要求，落实《北京2022年冬奥会和冬残奥会筹办
工作总体计划和任务分工方案》，中国联通将运用毫米波技术打造超大带宽无线
场馆，推动毫米波技术研发并起到网络示范效应。具体应用于提升观赛体验、比
赛场所智慧化运营、合作伙伴服务与保障三大场景，服务于观众、参赛者、组织
者、工作人员、媒体、合作伙伴六种人群。具体地，毫米波将提供以下技术支持，
第一，采用毫米波高低频混合组网方案，凸显其带宽的优势，与Sub-6G频段配
合，作为高通量层，提供大带宽能力，进行热点覆盖。第二，利用毫米波大带宽
传输特性，作为无线传输方案，应用于FWA业务和IAB回传业务。第三，代替光
纤，打造纯无线场馆。第四，利用毫米波在应用中容易形成隔离，便于覆盖控制
的优势，进行小区间灵活帧结构部署，提供灵活、差异化的上下行带宽能力业务。
在观赛体验上，毫米波可以满足一定区域集中部署50台以上VR设备的5Gbps
大容量下传带宽需求，为5G+8K+VR多机位多视角拍摄打造全景体验方案提供技
术支持。在监控管理方面，满足监控摄像机的大容量回传方面对上行带宽需求、
对传延时的高度要求。此外，毫米波也达到了媒体服务区域的带宽需求。
4.产业发展如荼，经济效益显著
4.1频谱规划和标准化进行时，保障毫米波产业发展
毫米波频谱应用于5G成为业界共识，各国积极规划毫米波频谱。中国方面，
工信部于2017年6月8日发布了公开征求意见函，征集26GHz（24.75-27.5GHz）、
40GHz（37-42.5GHz）或其他毫米波频段在5G系统使用及规划的意见和建议。同
年7月，工信部批复24.75-27.5GHz和37-42.5GHz频段用于我国5G技术研发毫
2024年6月1日发(作者：勾烨熠)
通信行业毫米波专题报告：毫米波发展如火如荼
核心观点
◼毫米波与Sub-6GHz相辅相成，近期获持续突破。根据3GPP协议规定，5G
网络主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是
450MHz~6GHz，又称Sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz，
称为毫米波，毫米波具备网络速率更高、传播更精准、受干扰可能性小的优势。
目前毫米波在频谱和标准方面已基本成形，全球22家运营商部署商用毫米波5G
网络，美日韩目前进展领先，我国设备上如华为、中兴通讯及三大运营商均于毫
米波方面近期获得持续突破。
◼毫米波优势凸显，全面助力5G发展。毫米波具备以下多重优势，助力5G
能力拓展应用落地。1）毫米波频谱资源丰富，扭转全球频谱短缺困境；2）毫米
波大容量、高带宽赋予5G更高性能，通信时延低提升用户体验速率；3）毫米波
具有天线小等特点，设备轻量化易于部署；4）毫米波波束窄，方向性好，较
Sub-6GHz更好提升定位精度。
◼5G+毫米波，未来应用场景广阔。5G时代将面临海量连接和超高速率的需
求，毫米波技术将重点应用于热点高流量地区扩容。室外，商业步行街区、车站、
街道等业务极热点区域已成为毫米波代表性场景。室内，高密度的场馆和室内私
有企业场景如音乐会、体育馆也将是毫米波适用之地。此外，毫米波应用领域多
元化趋势逐渐显现，一方面，毫米波可用于固定无线宽带接入（FWA）业务，满
足如4K、8K电视的传输需求以及市郊居民区的视频需求；开阔环境eMBB业务，
满足HD、UHD视频以及图片视频共享等业务。另一方面，凭借设备小、易于部署、
容量极大、随技术更新提供单点超过10Gbit/s的传输速率等优势，毫米波将加
速更逼真影像技术的产生，如全息通信等。另外，工业4.0、互联交通、智慧东
奥等都将是毫米波应用场景。
◼产业发展如荼，经济效益显著。规划和标准化方面，毫米波频谱应用于
5G成为业界共识，各国积极规划毫米波频谱，且毫米波标准化逐步推行，R17
将进一步加速毫米波应用。目前产业日渐完善，各端积极推进毫米波商用。基站
侧，华为、中兴、诺基亚贝尔、爱立信、三星等企业均已开始毫米波基站功能测
试。芯片侧，中国已研制出国产的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，实现降低每通道成本98%。此外，预计明年华为将推出毫
米波芯片组和射频子系统。终端侧，目前国内毫米波终端设备主要分为两种，装
载高通X55芯片的手机终端和装载海思巴龙5000芯片的手机终端，均已支持毫
米波NSA组网，具备2T2R的MIMO能力。此外，运营商方面积极布局毫米波建设，
且华为、中兴、爱立信等设备厂商均参与5G毫米波测试实现技术突破。
◼投资建议：随着毫米波产业日趋完善，基站侧、终端侧、芯片侧等各运营
商及设备厂商积极布局，有望助力5G发展及应用普及，建议重点关注在毫米波
射频芯片技术方面具备长期研发和成熟产品积累的龙头和而泰，以及其他相关公
司包括在5G毫米波天线和军用毫米波产品等方面具备产品和研发优势的盛路通
信（未覆盖）等。另外，毫米波由于技术复杂度以及覆盖区域等方面的原因，其
建设或将加速驱动设备商订单的两家提升，推荐关注中兴通讯、烽火通信等通信
设备商，以及由于毫米波支持更高速率和更大带宽势必加速光传输网络的扩容升
级加速，建议重点关注5G光模块龙头光迅科技、华工科技等。
1.与Sub-6GHz相辅相成，近期获持续突破
毫米波与Sub-6GHz相辅相成，共同释放5G全部潜能。根据3GPP协议规定，
5G网络主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是
450MHz~6GHz，又称Sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz~52.6GHz，
称为毫米波。低频段是5G的基础覆盖网络具备传播距离远、覆盖范围广等优势，
而毫米波具备网络速率更高、传播更精准、受干扰可能性小的优势。
1：3GPP协议规定5G网络频率
毫米波在频谱和标准方面已基本成形。2019年11月，国际电联世界无线电
通信会议(WRC-19)为5G确定了更多的频段，包括24.25GHz~27.5GHz、
37GHz~43.5GHz、45.5GHz~47GHz、47.2GHz~48.2GHz和66GHz~71GHz，为各国规
划毫米波频段提供了参考依据。在标准方面，R15版毫米波标准程度已经相对较
高，可支持商用，且该版本定义了用户配对、用户跟踪、多载波管理等与Sub-6GHz
不同的部分。R16版本对毫米波做了进一步优化，减少系统开销、增强性能以及
提高网络覆盖来提升频谱效率。
全球22家运营商部署商用毫米波5G网络，美日韩目前进展领先。根据全球
移动供应商GSA报告显示，截止2020年6月，全球已有22个运营商在使用毫米
波频谱部署5G网络，97个运营商持有公共许可证可使用毫米波频谱，123个运
营商在24.25-29.5GHz毫米波平铺范围内投资5G网络建设。在已部署或正在部
署毫米波商用的国家中，美日韩三国暂时处于领先地位。其中，美国运营商已在
纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市进行毫米波商用部署。韩国在2018年平昌冬
奥会中，就已经将毫米波应用在视听转播技术中，并在部分热点区域,部署28GHz
毫米波作为容量补充。日本在名古屋和仙台等地也正在开展外场试验。目前，美
日韩三国的毫米波商用部署主要是在28GHz频段。在终端设备上，目前全球已经
商用的终端设备中，有17款支持毫米波。各大厂商已发布的终端设备中，有30.8%
的终端设备可支持毫米波，25%的终端设备可同时支持Sub-6G和毫米波。
我国毫米波发展近期持续突破。2020年3月，工信部发布的《工业和信息
化部关于推动5G加快发展的通知》中明确表示，要“适时发布部分5G毫米波频
段频率使用规划”，“组织开展毫米波设备和性能测试，为5G毫米波技术商用做
好储备”。在政策指导下，我国三大运营商及华为、中兴等产业链厂商均在积极
布局毫米波商用市场，在技术研发、应用场景测试、终端设备研发上持续取得突
破。2019年8月，华为展示了使用HUAWEIMateX手机通过毫米波技术在线播放
4K高清视频，是全球首家使用折叠屏手机在真实网络环境下打通5G毫米波端到
端通信的厂家，此外，华为海思芯片成功进行5G毫米波关键技术的室内功能测
试。2020年6月，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。2020年9月，中兴通讯在中国信息通信研究
院、中国移动研究院联合首创的毫米波OTA（Over-the-AirTechnology）性能测
试系统中，成为全球首家能够完成基于多探头暗室、端到端的毫米波系统性能测
试。中国联通宣布将在2021年6月完成冬奥会毫米波应用产品部署。此外，在
设备终端方面，中兴、一加、移远等厂商分别推出了支持毫米波能力的移动热点、
手机、模组等产品。
2.毫米波优势凸显，全面助力5G发展、
首先，毫米波频谱资源丰富，扭转全球频谱短缺困境。高速发展的移动互联
对无线频谱资源发起挑战，在2G,3G,4G的发展过程中各国6GHz之内的优质频率
资源已被逐渐消耗，且异常拥挤、甚至涉及频谱冲突，频谱资源匮乏等问题。近
年来，全球5G通信网络布局建设逐渐落地，加深各国对频谱资源迫切需求。据
国际电信联盟ITU估计，到2020年国际移动通信频率需求将达到
1340MHz-1960MHz。据工信部电信研究院数据，到2020年，中国IMT（国际移动
通信系统）频谱需求为1864MHz，中国频谱缺口为1177MHz，全球各国面临频谱
资源稀缺的困境。根据3GPP38.101协议规定，5G基站设备主要使用FR1频段
--Sub-6GHz（450MHz-6GHz）和FR2频段（24.25GHz-52.6GHz）。其中，基于Sub6GHz
频段的4GLTE蜂窝系统能够使用的最大带宽仅为100MHz，数据速率不超过1Gbps，
且Sub-6GHz大量使用且频段较为拥堵，不能较好地满足5G建设中对频谱资源需
求。因此，各国以及各大厂商着眼于FR2频段毫米波的资源研究和开发，填补资
源空缺。毫米波频率涉及范围覆盖广，可用的频谱带宽远大于低频段，开发空间
广阔，通常为30GHz至300GHz，带宽高达270GHz，毫米波具有丰富的频谱资源
的天然核心优势。以28GHz频段为例，其可用频谱带宽达到了1GHz，而60GHz
频段每个信道的可用信号带宽则为2GHz。毫米波凭借频谱资源丰富的天然优势，
解决了无线频谱资源短缺的难题，各国毫米波频谱规划也逐步落地，有望进一步
推动全球5G通信建设。
其二，毫米波大容量、高带宽赋予5G更高性能，通信时延低提升用户体验
速率。毫米波中带宽达273.5GHz，其中载波带宽可达400MHz-800MHz，无线传输
速率可达10Gbps。1）高带宽赋予5G更多元的应用潜力：毫米波中24GHz-86GHz
大带宽的毫米波的分配将为未来5G应用所需的需求提供拓展的带宽和优质的性
能，进而满足用户移动数据服务诉求以及5G新型应用的需求。高通技术标准高
级总监李俨介绍到，在毫米波大带宽的支撑下，2022年北京冬奥会视频直播端
口的用户不仅能够观看眼前的场景，还能自由视角360度观看体育比赛。毫米波
独特的优势将赋予5G更多应用可能性，全面改善用户体验速率。此外，特别是
毫米波中24.25-27.5GHz和37-43.5GHz频段中的毫米波频谱，能够为大量数据
密集型的5G应用场景提供所需的带宽以及必须连续的频谱，赋予5G更多发展潜
力。2）高带宽支撑高速率低时延，大容量促进释放5G潜能：毫米波可供应高达
400-800MHz的载波带宽，相较于4G的20MHz提升了数十倍，可将5G传输速率
提升至10Gbps的水平且毫米波时延相比于6GHz以下频段传输更短，只有不到
6GHz的五分之一，满足5G应用对超大容量、高速、低时延的传输需求，能够大
幅度提高网络连接数，容纳更多用户数目，增进用户体验。据OOKLA在美国基于
目前部署的400MHz带宽毫米波频谱测试获得的测量数据，搭载骁龙移动平台的
5G毫米波终端峰值速率超过2Gbps，平均下载速率超过900Mbps，速率为使用5G
中频段频谱速率的4倍以上，相比于4GLTE出现飞跃式提升，未来毫米波的部署
增至800MHz时，速率将会得到提高一倍，获得全新突破。
其三，毫米波具有天线小等特点，设备轻量化易于部署。毫米波具备波长短、
天线尺寸小的特点，且毫米波元件尺寸小，相比于Sub-6G设备，毫米设备更容
易小型化，因此能够实现大规模阵列的小型化、轻量化。近年来高通接连推出骁
龙X50、X55等芯片，以及第三代面向移动化需求的QTM535毫米波天线模组，在
非常有限的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器；2018年，高通将其QTM052-5
毫米波天线模块的尺寸进一步缩小了25%。
其四，毫米波波束窄，方向性好，较Sub-6GHz更好提升定位精度。毫米波
频段能够提供的超高带宽保证更高的测时分辨粒度，且毫米波波长小，依赖多天
线波束赋形技术减少路径损耗，使得通信具有方向性。此外，毫米波波束窄，方
向性好，角度和空间分辨率较高，更适合高精度室内定位。
毫米波传播特点呈“双刃剑”，因材施用可凸显优势。毫米波传播方式主要
为视距传播（LOS）和非视距传播（NLOS）。相较于3.5GHz波频，毫米波LOS路
径穿过相同的障碍物容易被遮挡、难穿透、路损大、覆盖差。毫米波传输频率较
高带来自由空间损耗的增加，且毫米波极易受到阴影衰落导致信号中断或间隙性
传输等问题，使得毫米波部署和传播上受到限制、单一基站覆盖范围较小，需要
在部署更多基站的同时与Sub-6GHz联合组网使用。毫米波的传播特点既是它的
软肋同时也是优势，优势在于，由于传播距离有限在实际应用中更易单独隔离，
便于控制信号的覆盖，进而实现覆盖岛之间的不同配置。例如工厂园区覆盖摄像
头监控区域可配置为上行优先，而在厂房传送软件下载则可配置为下行优先。毫
米波的传播特点是一把“双刃剑”，合理使用特点，针对不同传播场景分别部署
可凸显毫米波自身优势。
Wi-Fi无法代替毫米波应用场景，两者各有所长。1）毫米波与同频段的Wi-Fi
相比，带宽、速率相当，但相对于Wi-Fi较为固定的应用地点和用户数，5G毫
米波能够实现波束管理、多用户调度、资源分配、控制和协作等更完善的协议和
算法，拥有更高的可靠性、以及更优质的用户体验，使得Wi-Fi无法轻易代替
5G毫米波的应用场景。2）相较于5G毫米波大带宽和MassiveMIMO的优势，使
得在多用户并发下能够集中调度并支持更好的性能，而Wi-Fi属于竞争性接入，
在多用户使用场景下，因缺乏集中调度调整，其QoS会发生恶化。3）两者优势
各有所长，取决于实际应用情景。如果用户数目较少，移动性较低，则Wi-Fi
的价格相对毫米波更具竞争力；如果用户数目较多，移动性较强，处于热点区域，
这都是毫米波的应用范围，其优势更大。
3.5G+毫米波，未来应用场景广阔
基于特殊物理特性，毫米波商业前景广阔。5G时代将面临海量连接和超高
速率的需求，毫米波技术将重点应用于热点高流量地区扩容。室外，商业步行街
区、车站、街道等业务极热点区域已成为毫米波代表性场景。室内，高密度的场
馆和室内私有企业场景也将是毫米波适用之地。如音乐会、体育馆等人口密集区
域存在手机信号差、网速慢等问题，通过利用毫米波的大带宽和高空间复用增益
满足拥挤场所对无线宽带接入的大量需求，带来更优质的上网体验。此外，高通
在2019年2月19日推出全新端到端OTA5G测试网络，面向毫米波和6GHz以下
频段。其中包括位于新泽西州的5GNR室内毫米波OTA网络，专门针对室内场馆
和企业部署，为室内智能手机、笔记本电脑和其他联网终端带来高容量、数千兆
比特传输速率和低时延的连接。借助毫米波IAB技术，光纤铺设困难的孤岛或山
区也可享有5G高速低延时通信。2018年5月24日，华为完成39GHz毫米波IAB
外场测试。测试表明通过IAB技术可以大幅提高毫米波覆盖范围与容量，孤岛或
山区也可享5G通信。
毫米波应用领域多元化趋势逐渐显现。一方面，毫米波可用于固定无线宽带
接入（FWA）业务，满足如4K、8K电视的传输需求以及市郊居民区的视频需求；
开阔环境eMBB业务，满足HD、UHD视频以及图片视频共享等业务。另一方面，
凭借设备小、易于部署、容量极大、随技术更新提供单点超过10Gbit/s的传输
速率等优势，毫米波将加速更逼真影像技术的产生，如全息通信、沉浸式VR云
游戏、网联机器人等业务。如Verizon在赛场利用毫米波5G实现VR不同视角、
不同方式实时观赛、AR联动后台数据分析赛事解说等4G无法承载的业务。此外，
车联网领域也将受益于毫米波。毫米波将为联网汽车通信提供更高的数据传输速
率与准确度，同时提高雷达作业的分辨率，实现更精准的驾驶安全辅助。
工业4.0：毫米波帮助实现制造业的5G潜力。5G毫米波的技术潜力为促进
工业4.0发展提供了支持，毫米波在远程控制、工业机器人、远程监控及质量控
制、自助工厂运输4个方面具有潜在应用，这些潜在应用将通过大量互联设备传
输大量数据，庞大的数据量、以及支持AR、VR应用和高速成像的数据量，需要
可靠、高容量、低时延的毫米波频谱连接。2020年6月15日，南京网络通讯与
安全紫金山实验室已研制出5G毫米波芯片，毫米波芯片是高容量5G移动通信核
心，在工业互联网中应用价值较大，在工业互联网最底层需求——连接和数据回
传方面发挥作用，与其高带宽、低时延、高可靠、大连接、灵活配置等发展方向
相吻合。
互联交通：5G毫米波帮助解决城市化和交通负担过重带来的挑战。5G毫米
波可作用于交通运输管理，毫米波频谱可通过增加容量和低时延宽带支持互联交
通环境，避免延迟或连接断开而导致严重后果的发生，应用于车联网(V2X)生态
系统中的数据传输、雷达定位，在安全和网速方面提供支持，在促进城市交通基
础设施上发挥间接作用。此外，5G毫米波网络还可以实现沉浸式车载娱乐和高
速宽带。
毫米波结合行业专网，提供区分于公网频点灵活的带宽专网服务。5G毫米
波与MEC、AI技术相辅相成，为园区、码头、工厂等行业网络赋能。一方面，由
于毫米波系统具有大带宽、低时延特点，且在业务需求大的地方，用毫米波叠加
覆盖，可以提升网络容量，与MEC结合可以更好释放MEC技术；另一方面，MEC
也可以在大带宽网络基础上为毫米波叠加丰富多样的增值业务，如“大容量高速
率+本地化”的解决方案，为覆盖区域提供定制化的园区专网服务，此外，毫米
波支持高清视频业务，提升用户体验。工厂、码头领域也能受益于毫米波，为其
提供安全性和低延时保障。
智慧冬奥：5G毫米波提供业务技术支持。为全面贯彻十九大提出的“筹办
好北京冬奥会、冬残奥会”的要求，落实《北京2022年冬奥会和冬残奥会筹办
工作总体计划和任务分工方案》，中国联通将运用毫米波技术打造超大带宽无线
场馆，推动毫米波技术研发并起到网络示范效应。具体应用于提升观赛体验、比
赛场所智慧化运营、合作伙伴服务与保障三大场景，服务于观众、参赛者、组织
者、工作人员、媒体、合作伙伴六种人群。具体地，毫米波将提供以下技术支持，
第一，采用毫米波高低频混合组网方案，凸显其带宽的优势，与Sub-6G频段配
合，作为高通量层，提供大带宽能力，进行热点覆盖。第二，利用毫米波大带宽
传输特性，作为无线传输方案，应用于FWA业务和IAB回传业务。第三，代替光
纤，打造纯无线场馆。第四，利用毫米波在应用中容易形成隔离，便于覆盖控制
的优势，进行小区间灵活帧结构部署，提供灵活、差异化的上下行带宽能力业务。
在观赛体验上，毫米波可以满足一定区域集中部署50台以上VR设备的5Gbps
大容量下传带宽需求，为5G+8K+VR多机位多视角拍摄打造全景体验方案提供技
术支持。在监控管理方面，满足监控摄像机的大容量回传方面对上行带宽需求、
对传延时的高度要求。此外，毫米波也达到了媒体服务区域的带宽需求。
4.产业发展如荼，经济效益显著
4.1频谱规划和标准化进行时，保障毫米波产业发展
毫米波频谱应用于5G成为业界共识，各国积极规划毫米波频谱。中国方面，
工信部于2017年6月8日发布了公开征求意见函，征集26GHz（24.75-27.5GHz）、
40GHz（37-42.5GHz）或其他毫米波频段在5G系统使用及规划的意见和建议。同
年7月，工信部批复24.75-27.5GHz和37-42.5GHz频段用于我国5G技术研发毫