2022中国联通合作伙伴大会发布了国内首款高国产化率毫米波室内分布式微基站。该基站由航空工业与中国联通、紫金山实验室联合研发，是航空工业自主设计开发的首款毫米波基站产品，也是我国毫米波基站研发迈向自主可控的关键一步，引领推动了毫米波国产化芯片器件研发和产业化进程。

1、迎难而上攻克产业关键技术“卡脖子”难题

毫米波是指波长在1到10毫米之间、频率范围是30GHz—300GHz的电磁波，可满足未来无线通信对系统容量、传输速率和差异化应用等方面的需求，对进一步提升5G连接速度，充分释放5G应用的潜能至关重要。采用6G毫米波频段已经成为业内普遍共识，5G毫米波是从5G跨越到6G的必经之路。我国国内各大运营商、各主流设备厂商和终端厂商在毫米波单载波带宽应用标准上已达成一致，5G毫米波全面部署已势不可挡。

航空工业旗下中航国际飞思通信专业从事毫米波相控阵通信设备研发与产业化。前期，中航国际飞思通信面向5G毫米波通信关键核心技术，联合东南大学率先基于硅基CMOS完成5G毫米波单极化、双极化相控阵芯片开发，性能指标位列国际领先水平，填补国内此类芯片空白，并实现成本大幅降低。

在此基础上，中航国际飞思通信联合产业链优势单位完成5G毫米波双极化相控阵天线阵面研制，突破低成本有源相控阵、大带宽削波、大带宽DPD等关键技术，合力攻克国产器件稳定性和一致性瓶颈，自主开发5G毫米波AAU、基站系统，率先实现5G毫米波基站系统端到端业务打通，成为国内少数具备全自主可控5G毫米波基站研制能力的厂商之一，与中国移动、中国联通等主要运营商开展应用演示示范，产品性能及可靠性获得一致认可。

本次发布的国内首款高国产化率毫米波室内分布式微基站包含了BBU（基带单元）、Hub（分布单元）、pRRU（射频拉远单元）等3个部分，具备基带控制器及射频芯片自主可控、高低频融合组网、毫米波独立组网、载波聚合、灵活帧结构、绿色节能方案等8大优势，可满足高密度、大带宽热点场景部署需求，支持XR/4K/8K等大带宽应用需求。在中国联通支持下，该套微基站系统已成功接入运营商核心网实现验证，为后续产品化开发奠定了有力基础。

在过去两年，中航国际飞思通信还承接了深圳科创委2020年“5G毫米波基站前端芯片研发”、2021年“5G高频商用基站设备研发”技术攻关重点项目，不断攻克系统业务上难题，为5G毫米波国产化产业链向低成本和规模制造发展奠定了基础。

2、产业链齐舞：毫米波产业链驶入快车道

频谱资源是移动通信产业发展的核心资源。宏观来看，5G频谱资源分为高中低三块。5G频率越高，能提供的峰值速率也就越高，但与之相对的就是覆盖效果也就越差，因此，在5G建设初期，大部分国家的运营商都率先通过在低频耕耘建设5G，以此来实现5G网络的大规模渗透。

然而，随着5G网络建设的不断深入与应用场景的不断激增，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“6 GHz以下+毫米波”5G部署策略，充分利用低、中、高频段部署5G，既通过低频段满足低业务需求量的覆盖，中频段能实现网络覆盖和容量的平衡，毫米波能够提供数千兆比特速率和超大容量。

在5G建设初期，就有相关专家认为，5G毫米波在支持移动运营商成本高效地增加网络容量，以满足人口密集市区、固定无线接入和企业环境日益增长的数据需求的同时，能帮助运营商节省总体拥有成本。

较6 GHz以下频段，毫米波频段拥有丰富的频谱资源，在载波带宽上具有巨大优势，可实现400 MHz和800 MHz的大带宽传输，通过不同运营商之间的共建共享，实现超高速率的数据传输。同时，毫米波波长短，所需元器件尺寸较小，便于设备产品的集成化和小型化，符合当下终端市场的主流需求，也正因此，围绕毫米波的建设，我国产业链也开启了诸多探索。

如华为过去几年在毫米波上进行了大量的投资，在外场也进行了实验，目前基于ELAA超大孔径阵列，Extremely Large Aperture Array) 技术让毫米波的覆盖在城区、热点地区实现连续覆盖已经成为可能，且相关毫米波产品已在欧洲实现规模商用。

中兴通讯于近日与泰国移动运营商AIS以及高通技术公司合作，在曼谷的AZ创新中心成功完成了5G毫米波SA（5G独立架构）技术的试验，在试验期间，5G毫米波SA技术在3D1U帧结构下的下行速度为7.04Gbps，在1D3U帧结构下的上行速度为2.12Gbps，端到端延迟小于4毫秒。

材料突破上，中信科移动在2022年在业界首次完成基于RIS新型天线阵列的多流传输试验，使用基于RIS的新型天线阵代替毫米波基站中的传统相控阵天线，实现了毫米波手持终端的接入和高速数据传输，手持终端单用户下行数据传输速率可达5Gbps以上。

面向场景，今年2月，由河北交通投资集团联合北京理工大学毛二可院士创新团队研发的新一代高频高性能超距毫米波雷达也正式发布，它首次采用国产94GHz毫米波雷达芯片，打破了高频段毫米波雷达芯片进口受限局面，解决了核心元器件“卡脖子”的技术难题，对毫米波雷达芯片及毫米波雷达产业发展具有重要意义。该雷达的应用将为多形态韧性交通感知网络提供有力技术保障，引领我国智慧交通建设进入新阶段。

值得关注的是，此前，工信部《关于发布40-50 吉赫兹(GHz)频段固定业务中点对点无线接入系统频率使用事宜的通知》与《关于发布40-50吉赫兹(GHz)频段移动业务中宽带无线接入系统频率使用事宜的通知》等相关文件的发布，同时，由东南大学牵头，我国自主研发推出的无线局域网(WLAN)通信标准，已经得到国际电工电子协会(IEEE)的通过和认可，标志着我国已将Q波段的频谱开放，在近期和将来十年我国的短距离高速通信应用大概率将在Q波段展开，Q波段产业也正在崛起。

具体来看，毫米波是指频率在30 GHz-300 GHz之间的电磁波，因其波长在毫米级而得名，而其中的Q波段则是指33-50 GHz范围内的频段，因其具有较低的大气衰减，能够实现在室外场景的部署，适合固定无线接入、基站/WiFi回传、无压缩数据传输、车地通信等广泛应用，并且，富裕的频谱范围也能实现更多的应用承载，可以说是毫米波中的“黄金”频段。

对此，俊知集团推出了Q波段毫米波点对点高速无线通信系统，该系统是一对分置两地的收发机，收发机A将基带数字信号上变频调制到Q波段锁相载波之上，在42.2-42.4 GHz频率经一双极化喇叭天线发射，此毫米波信号由另一地的收发机B经其喇叭天线同极化接收，下变频后送基带处理;反方向收发机B到A的通信亦同理，在43.2-43.4 GHz频率和双极化喇叭天线的另一极化方向上完成。同时，俊知技术的这套Q波段通信系统，采用双极化喇叭天线实现收发极化隔离，精妙的滤波器方案达到优异的收发镜频和杂散抑制并降低了本振泄漏，加之优于-86 dBc/Hz@1KHz、-94 dBc/Hz@10KHz和-103 dBc/Hz@100KHz相位噪声的本振信号，保证了通信信号频谱的纯净和高质量。

3、备战6G：面向更高频率的突破

继5G规模商用之后，全球信息通信领域对6G的探索正有序展开，如何有效地凝聚6G研发、技术、场景、标准化等方面的共识，成为业界关注的重点。

紫金山实验室是我国B5G/6G无线通信的重要研究机构之一，2020年发布了第一份6G白皮书，提出的“全频谱、全球覆盖、全应用、强安全”6G愿景，在全球学术界和产业界产生了巨大影响。

此前，东南大学教授、紫金山实验室首席科学家尤肖虎表示，在6G时代，原有5G三大应用场景的关键指标能力将有量级提升，同时还会产生如通感算控融合、天地一体化、联邦AI等新的应用场景，并可能派生出一些新的关键指标体系，包括安全程度、覆盖特性、网络智能化程度等。

6G作为5G蜂窝技术的后继者，6G网络将能够使用比5G网络更高的频率，并提供更高的容量和更低的延迟，6G网络的目标之一是支持1微秒的延迟通信，这意味着比1毫秒的吞吐量快1000倍，这种级别的容量和延迟将是空前的，它将扩展5G应用的性能，因此业界将6G与毫米波和太赫兹技术紧密结合。

电子科技大学教授陈智表示，近十年，包括混频器、倍频器、功放，甚至天线等，太赫兹技术的器件在各个方面都取得非常快的进展，太赫兹发展趋势是频段越来越高，并且损耗越来越低，效率越来越高，能够让通信传输距离进一步拓展，最终实现比较高的集成度，让通信系统设备的体积尽可能缩小。

围绕6G相关芯片，特别是硅基毫米波太赫兹芯片布局，东南大学教授陈继新认为，在集成能力上面，硅基有一定的优势，这是它可以用于6G毫米波、太赫兹研究的一个立足点，按照集成化角度发展趋势，硅基工艺有高密度集成的优点，特别是在阵列架构当中受到了比较多的重视，所以未来希望五到十年之内继续推动硅基工艺进程，让硅基特别是太赫兹频段一些系统真正能够进入到生活，成为消费电子级的产品之一。

目前来看，虽太赫兹仍距离我们有些遥远，但毫米波深入场景已然是实实在在的。回看国内首个高国产化率毫米波室内分布式微基站的落地，其不仅彰显了我国围绕毫米波场景覆盖的突破，也让今后的5G乃至6G的室内深度场景覆盖开启了更多想象。

业界专家也表示，毫米波产业繁荣发展需要全球产业伙伴携手创新，跨域合作，共同努力，包括产业政策支持，终端生态繁荣，网络设备能力持续提升，商业模式探索等，对于网络设备商应持续提升毫米波基站的等效全向辐射功率，从而大幅提升移动场景以及被遮挡场景下的用户体验，对于终端厂商，也应持续优化毫米波终端成本，提供丰富且可支付的终端生态，充分发挥毫米波大带宽的价值，不断满足行业数字化新需求。

文章来源： 通信产业报，航空工业