毫米波通常指頻段在30~300GHz，相應波長為1~10mm的電磁波，工作頻率介于微波與遠紅外波之間，兼有兩種波譜的特點，將接近的24GHz或以上頻段也定義為毫米波的范圍，相對于低頻頻段，毫米波具有帶寬寬、波束窄、傳輸干擾小、安全保密好、多徑效應小、多普勒分辨力高，以及器件尺寸小易集成等特點，在5G移動通訊、物聯網和雷達、衛星通信等領域很廣闊的應用前景。而目前主要受關注的頻段為28-30GHz，38GHz，45GHz，57-71GHz，71-76GHz，81-86GHz，100GHz等頻段。

1、應用場景

毫米波通信應用包括毫米波波導通信、地面通信和衛星通信、軍事通信，且以無線地面通信和衛星通信為主。

與5G通信相關。根據3GPPTR38.913定義，與高頻段應用相關的幾個場景分別為：室內熱點、密集城區、宏覆蓋、高速鐵路接入與回傳以及衛星擴展到地面。

2、關鍵技術

毫米波通信主要技術挑戰包括：毫米波射頻器件、毫米波天線、超寬帶低復雜度信號處理、空間信道模型以及網絡組網架構和空口的優化、空口與高頻段組合技術。

重點講5G毫米波通信。

3、系統架構

5G毫米波基站硬件由基帶模塊、中頻模塊和毫米波模塊單元等幾個部分構成

基帶模塊：實現5G基帶處理、數字域波束賦形、基站傳輸等功能，由CU、DU和RU中的數字邏輯共同實現，在電路設計方面通常使用CPU+DSP+FPGA的架構，或者采用專用SOC芯片進行基帶處理，同時還需要IP交換芯片、傳輸接口等電路。

中頻模塊和毫米波模塊：位于RU單元，包括數字前端（DFE）、模擬/數字轉換電路、毫米波混頻器、模擬域波束賦形和天線陣，包含用于基帶處理和DFE功能的FPGA或SOC芯片，時鐘系統、數模轉換ADC、DAC、毫米波電路以及天線陣等。

4、通信頻段必然向毫米波方向延伸

• 隨著高容量、高速率、低時延業務發展，通信頻段必然向毫米波方向延伸；
• 5G移動通信的基本架構將采是低頻段+毫米波頻段相結合的通信方式；
• 5G毫米波通信主要應用場景解決熱點流量問題，毫米波基站體積更小，便于隱蔽安裝；適合光纖不易接入或成本過高的地區，采用CPE終端掛墻或靠窗安裝；毫米波與MEC、AI技術結合，適合于園區組網方案；構建智慧工廠、智慧園區、智慧碼頭等控制類智慧應用。

5、市場規模

隨著5G建設的推進，Sub-6 GHz無線基礎設施開始部署，以彌補現有4G LTE網絡與未來毫波(mmW) 5G實施方案之間的帶寬差距,5G毫米波定位為高價值熱點區域的覆蓋解決方案，作為Sub 6GHz 5廣覆蓋網絡的補充，預計部署數量姜蔥2018年的3.8萬臺增加至2024年的140萬個，其中主要應用為24-27Ghz與27.5-29.5Ghz頻段。

射頻市場

在未來的4-5年里，基站建設市場呈爆炸式增長，與4G相比，射頻器件市場，采用多輸入多輸出技術的5G M-MIMO宏站有望實現3-4倍的增長，5G毫米波也將8倍左右的市場市場增長；市場總量預計從2018年低谷(14.8億美元)到2024年高峰的31.6億美元，復合增長率約為13%；而業務構成來看，來自于5G M-MIMO宏站、5G毫米波合計貢獻將超過50%。

主要工藝：

市場規模

6、5G毫米波商用化進展與瓶頸

目前美國、日本、韓國等國均已經完成5G毫米波頻譜劃分并開始商用部署，相關產業鏈也隨之達到初步成熟；然而，相比美國、日本、韓國等國家，中國市場的5G毫米波商用化進程相對滯后，雖于2017年7月批復了24.75-27.5GHz和37-42.5GHz頻段用于5G毫米波的實驗頻段，但目前有關毫米波的具體商用時間軸的規劃尚未正式發布，缺乏明確的頂層商用時間規劃，產業鏈的成熟度較低也制約著產業發展。

國內5G毫米波產業鏈上游的元器件研發與制造仍處于研發試點階段，受技術實現和生產成本及基礎設施建設進度的限制，尚未到達商用量產。

筆者注：本文不成體系，僅為個人思考，初淺研究，歡迎探討交流。