首页 › tech › 毫米波翻身仗:日本押注路灯

概述

毫米波是5G最快的频段,也是商用七年来最尴尬的频段:带宽大得惊人,覆盖却碎得可怜,全球运营商纷纷绕着走。但2024年底以来,日本KDDI悄悄打了一场翻身仗——把22台中继器挂上东京西新宿的路灯,把600平方米街区的28GHz路面覆盖率从33%拉到99%;2026年5月,KDDI更与老对手NTT Docomo联合发布业界首个双运营商共享毫米波中继器,今夏在上野公园现地试验。本文基于KDDI/京瓷官方新闻稿与多家行业媒体报道,拆解这场“路灯上的毫米波复兴”:技术原理、实测数据、成本账本,以及它对全球毫米波困局的意义。

目录

一、西新宿的路灯,藏着毫米波的翻身密码

东京新宿区西侧,歌舞伎町往北,是一片高楼与窄巷交织的街区——西新宿。这里人流密集、楼宇遮挡严重,恰恰是毫米波信号最绝望的地方。

2024年10月,KDDI在这片街区做了一个安静实验:把22台中继器装上路灯杆。没有新建铁塔,没有开挖管道,设备尺寸不过一个登机箱大小。结果令业内侧目:在这片约600平方米的街区里,28GHz毫米波的路面覆盖率从33%提升到99%——按京瓷的说法,覆盖面积“翻了三倍”(tripled)。

这组数字出自KDDI与京瓷2024年12月16日的联合新闻稿,Mobile World Live等第三方媒体随后跟进报道,属于可交叉验证的官方实测数据。这也是双方自称的“全球首创”:用大规模部署的无线中继器,让毫米波在城市街道上实现连续覆盖。

故事没有停在试点。按KDDI公布的计划,这套中继器从2025年4月起转入商用部署,重点投向东京的高流量区域——官方新闻稿点名了两处:西新宿,以及高轮Gateway站周边(那是JR山手线上2020年新开的明星车站,周边正在大规模再开发)。2025年10月的KDDI Summit大会上,au现场演示了毫米波5G中继的低成本覆盖方案,日本科技媒体buzzap的标题很直白:“au终于要认真整备毫米波5G了”——一个“终于”,道尽了毫米波此前在日本商用市场的落寞。

真正的爆点在2026年到来。5月27日,KDDI与NTT Docomo联合宣布:与京瓷共同开发了业界首个双运营商共享毫米波中继器,单台设备同时中继两家运营商的28GHz信号,2026年夏季在东京上野公园开始现地试验。竞争对手共穿一件马甲,这在毫米波商用史上是头一遭。

二、七年之痒:400MHz豪宅为何空置

要理解这场翻身仗的分量,得先看毫米波的“家底”有多豪华,以及它被闲置得有多久。

先把事实摆齐。2019年4月10日,日本总务省公布5G频谱分配结果,四家运营商全部拿到入场券。据telecoms.com等当时报道及总务省公告,分配格局如下:

运营商 3.7GHz频段(n77) 4.5GHz频段(n79) 28GHz频段(n257)
NTT Docomo 100MHz 100MHz 400MHz
KDDI(au) 200MHz — 400MHz
软银 100MHz — 400MHz
乐天移动 100MHz — 400MHz

注意最后一列:每家400MHz,四家合计1.6GHz带宽——这是Sub-6GHz中频段任何一家都梦寐以求的频谱财富。以KDDI为例,其2019年年报明确写道:3.7GHz两个100MHz加上28GHz的400MHz,总计可用带宽600MHz。单靠28GHz一段,理论峰值速率就能轻松突破1Gbps到数Gbps。

但豪华频谱背后的物理账单同样豪华。毫米波的传播特性决定了它天生是“室内植物”:直线传播、绕射能力弱、雨雾衰减明显,一根灯柱、一辆双层巴士甚至一片树叶都能制造阴影区。要形成连续覆盖,传统思路只有一个字:堆。堆基站、堆天线面、堆站址——而城市里最贵的恰恰就是站址。这不是日本一家的困境;全球范围内,毫米波建网成本与覆盖收益的剪刀差始终没有拉直,多数运营商把真金白银押向了3.7GHz上下的中频段,28GHz大多停留在“场馆热点”级别。

于是形成了持续数年的怪圈:频谱空着,终端不卖力支持;终端支持弱,运营商更没动力建网——需求与供给互相等对方先出牌。这几年日本普通用户的体感很诚实:绝大多数人的手机从未真正连上过28GHz。日本科技媒体在报道KDDI新方案时用“ついに”(终于)开头,就是这个意思。

(需要说明:毫米波穿透与衰落的物理机理,本栏目此前已有专文展开,本文不再重复推导;这里聚焦的是商用工程层面的破局。)

三、KDDI的三板斧:会自己组网的中继器

KDDI与京瓷这套无线中继技术,核心不在“中继”二字——中继器(Repeater)是无线行业用了几十年的老工具——而在于它把中继器从“需要精细设计的工程件”变成了“即挂即用的消耗品”。按KDDI 2026年5月官方新闻稿的表述,新方案有三个关键特征。

第一,自动区域形成。传统中继器有严格的角色分工:一面天线做donor(朝向基站收信号),另一面做service(朝向用户发信号),安装时必须人工规划角色、对准方向,工程设计和调测成本高企。新技术让每根天线都能动态切换角色——哪一面收到了毫米波基站的信号,哪一面就是donor侧,其余天线自动转为service侧。设备之间以mesh(网状)方式互联,覆盖区域是“长”出来的,不是“设计”出来的。挂上一盏路灯,它自己找到信号、自己决定往哪儿转发。这对一线网优工程师意味着什么,不必多说:省掉的是勘站、对准、逐台配置这三座大山。

第二,中继路径实时优化。设备持续监测来自基站和相邻中继器的信号质量,在多条可选路径中即时计算并切换最优路由。官方新闻稿特别举了城市里最真实的三个“信号杀手”:新起的建筑、长高的行道树、还有挡在路中间的大卡车。任何一条中继链路被遮挡,mesh网络自动绕行。换句话说,这套系统把毫米波最致命的“脆弱性”变成了“自愈性”。

第三,小、轻、快装。公开数据显示,中继器尺寸仅216mm×216mm×246mm,重4.9kg,相比传统毫米波基站,体积和重量缩减约70%。这个量级意味着它可以借用城市现有的海量附着面——路灯杆就是最典型的一种——而不需要新征站址、新立杆塔。日本街道上密度极高的公共设施杆件,第一次变成了毫米波网络的“现成骨骼”。

用一张图看这套自动组网的逻辑:

flowchart TD
    A["毫米波宏站 28GHz"] -->|无线馈入| B["中继器甲<br/>路灯杆"]
    B -->|中继| C["中继器乙<br/>街角"]
    B -->|中继| D["中继器丙<br/>对面楼体"]
    C -->|覆盖| E["行人终端"]
    D -->|覆盖| F["车辆终端"]
    C -.->|遮挡时自动改道| D

谁收到基站信号,谁就自动成为donor侧,其余天线转为service侧——角色分工不靠人工配置,靠“谁收到谁承担”。图中乙丙之间的虚线,对应的就是官方描述的路径优化:一旦卡车挡住某条链路,流量自动改走相邻中继器。

四、2026转折点:竞争对手共穿一件马甲

如果说2024年的技术发布解决的是“能不能”,2026年5月27日这条新闻解决的则是“值不值”——而后者才是毫米波商用死结的真正命门。

这次KDDI找来的合作方,是在无线市场厮杀了二十年的对手NTT Docomo。双方与京瓷共同开发的共享中继器,单台设备同时中继KDDI和Docomo两家的28GHz信号。技术上有两个值得注意的点,均出自官方新闻稿:

一是共享化集成。此前中继器内的滤波器和放大电路,两家运营商各需要一套独立实现;新设备把这两部分整合进共享配置,并塞进了与单运营商机型相同的机壳。设备还内置来波检测功能,识别信号来自哪家运营商、从哪个方向来,自动选择最优天线面——以消解两家网络来波方向与强度差异带来的通信质量波动。

二是成本与空间的双减。官方表述很明确:相比两台各建各的中继器,共享部署显著降低安装成本和占用空间。对市政审批而言,路灯杆上少挂一台设备,就少一分景观与承重争议。

按计划,2026年夏季,这批共享中继器将挂进东京上野公园现地试验——选点颇有讲究:上野公园是东京客流量最大的公共空间之一,动物园、博物馆、阿美横町商圈环绕,容量压力常年居高不下。试验评估三项内容:覆盖扩展效果(覆盖、通信质量、数据速率)、自动区域形成与路径优化在环境变化下的表现、以及设备成本与安装效率的运营收益。

值得放在背景板上对照的是两家此前的路线差异(这是公开披露层面的分工,不涉及厂家内部实现):KDDI沿着“高流量街区”打——西新宿、高轮Gateway;Docomo则沿着“娱乐场馆”打——体育场景是毫米波天然的主场,观众密集、容量刚需、区域封闭。两条路线如今在共享中继器上汇合,等于把两种商用场景的验证并到了一张网里。

从行业视角看,这件事的信号意义大于技术本身:毫米波建网的经济性问题,日本运营商给出的答案是“摊薄”——技术上摊薄到城市现有杆件,商业上摊薄到竞争对手之间。标准允许多种实现,具体产品形态以各厂家官方文档为准,但“竞对共享接入网设施”这条路一旦跑通,其对频谱利用率和投资回报率的重塑,比任何单点技术突破都更深远。

五、算账:为什么共享中继器能救毫米波

毫米波困局的本质是笔经济账,不妨顺着新方案把账重算一遍。下面的对比中,A、B两列分别是传统毫米波宏站组网与中继器组网的典型特征(基站侧数据为行业通行认知,中继器侧数据引自KDDI/京瓷官方新闻稿;结论部分为作者分析):

维度 传统毫米波宏站组网 中继器mesh组网
站址需求 新征站址/楼面,稀缺昂贵 借用路灯杆等现有设施
设备体量 大,体积重量为基准 小70%、4.9kg,一人可装
工程设计 逐站勘测、天线对准 自动组网,即挂即用
遮挡应对 信号阴影区需补站 mesh自动改道,分钟级自愈
多运营商 各建各网,重复投资 单台共享两家信号
覆盖连续性 热点孤岛,碎片化 33%→99%路面覆盖(西新宿实测)

账本上真正的杠杆有三个。

杠杆一:站址成本归零化。移动网络的传统大头从来不是设备而是站址——谈点、租金、承重、景观审批。中继器复用市政杆件,等于把最大的一块固定成本直接划掉。西新宿22台中继器没有一个新建塔,这是能把商用时间表压到2025年4月的根本原因。

杠杆二:工程成本数量级下降。自动区域形成砍掉了勘站与调测,mesh自愈砍掉了后续因遮挡变化产生的优化工单。对运维团队来说,这是从“工程项目”到“批量部署”的质变——前者按站计价,后者可以按“片”计价。

杠杆三:双运营商分摊。同一根灯杆、同一台设备、同一套电源与安装,服务两张网。即便单台共享设备的成本略高于单运营商机型,两张网对半分摊后每家承担的成本依然显著低于各自建网。更重要的是,共享让毫米波覆盖的“密度”在同样投资下翻倍——而覆盖密度恰恰是毫米波体验的生死线。

把三个杠杆叠起来,毫米波的商业模式就从“重资产广覆盖”(注定亏)切换成了“轻资产热点加密”(有得算):先在高流量街区用中继器把体验做实,再让终端渗透率和应用需求自然生长。这是一条比“先铺全网再等用户”现实得多的路径。

六、全球坐标系里的日本实验

把镜头拉远,才能看清这盘棋的位置。

美国市场是毫米波最早的高地,也是最早退潮的市场:主流运营商近年投资重心全面转向3.7GHz附近的中频段,28GHz大多退守体育场馆等容量热点(据Light Reading等行业媒体多年来的持续报道,此为行业公开态势)。韩国的教训则更刺眼:因部署进度远不及承诺,监管方一度收回部分28GHz频段频谱重新分配——频谱不是存款,放着不动会被收回,本栏目此前已就韩国案例做过专文复盘。中国、欧洲的商用重心同样在中频大带宽上,毫米波更多停留在试验网与冬奥、亚运等级的场景展示。

在这个坐标系里,日本实验的差异点非常清晰:别人在问“毫米波还值不值得建”,日本在回答“怎么把它建得起”。而且答案不靠任何单点黑科技——中继器是老技术,路灯杆是老设施,共享铁塔在行业内也有先例。真正的创新是三个老东西的组合拳:自动组网中继器×市政杆件×竞对共享。

从KDDI在2026年7月"Wireless Japan x Wireless Technology Park"展会上公布的技术版图看,毫米波中继也不是孤立动作,而是嵌在一整套面向6G的布局里:融合进城市景观的超表面反射器(metasurface reflector,本栏目此前已有RIS专文,不展开)、面向IoT的"au Starlink Direct"卫星直连、6G基站节电技术、User-Centric RAN,以及全光网络(APN)。毫米波在其中扮演的角色很明确:为6G时代的更高频段(上限频、太赫兹)预演“如何在高频段上做连续覆盖”的工程范式——高频段的物理规律不会因代际更替而改变,中继加密、站址复用、竞合分摊这三板斧,大概率会被6G原样继承。

当然,冷静的话也要说在前面。中继器方案目前验证的场景是“路面覆盖”,室内穿透仍是毫米波未解的老大难——路灯杆解决街道,解决不了写字楼;上野公园试验的结论要到试验结束后才有官方数据,双运营商信号在同一设备内的长期共存稳定性、多运营商间的运维界面划分,都还有待验证。此外,终端侧的毫米波支持仍是慢变量,网络侧一厢情愿热起来、终端跟不上,历史上不是没发生过。

七、结语:毫米波的功课,不在无线而在站址

回看这七年的毫米波故事,最讽刺也最有启发的一点是:救它的不是更猛的基站、不是更大的天线阵列,而是四千多个毫米之外的一次“降维”——把覆盖这件事从“建网”降维成“挂设备”,从无线工程问题降维成站址资源问题。

西新宿那22盏路灯给出的答案,本质上是一条所有高频段网络都适用的铁律:当传播损耗打不过时,就打部署密度和单位成本。密度靠借用城市现成的杆件骨骼,成本靠自动化和竞对共享来摊薄。毫米波如此,将来的太赫兹大概率也如此。

2026年夏天,上野公园的樱花早已谢了,但那批4.9公斤重的小盒子刚刚开始上岗。如果试验数据继续像西新宿那样漂亮,我们有理由相信:毫米波真正的商用元年,不是2019年发牌照那一年,而是2026年——从竞争对手决定共用一盏路灯开始。

参考来源

  1. KDDI and NTT DOCOMO Develop Shared Repeater to Efficiently Expand Millimeter-Wave Coverage(KDDI Newsroom官方新闻稿,2026-05-27) — 共享中继器全部技术参数、上野公园试验计划的一手来源
  2. KDDI and Kyocera Succeeded in Developing Wireless Relay Technology(KDDI Newsroom,2024-12-16) — 无线中继技术全球首发公告
  3. KDDI, Kyocera widen mmWave coverage(Mobile World Live,2024-12-16) — 西新宿22台中继器、600平方米、33%→99%等关键实测数据的第三方佐证
  4. KDDI and Kyocera Wireless Relay Technology(京瓷全球新闻稿,2025-01-23) — 28GHz路面覆盖从33%扩展到99%的设备商视角
  5. KDDI's Frontline at WJ x WTP 2026(KDDI tech-note,2026-07-09) — 毫米波中继、超表面反射器与6G布局全景
  6. All four operators are awarded 5G licences in Japan(telecoms.com,2019-04) — 2019年日本28GHz频段每家400MHz分配结果
  7. au「ミリ波の5G」本格整備デモ(YouTube/buzzap,2025-10-29) — KDDI Summit 2025毫米波中继商用部署现场演示

本文由「51学通信」技术团队出品。51学通信由通信行业18年老兵爱卫生(微信ID: gprshome201101)维护,聚焦5G/6G核心网、3GPP标准解读、通信前沿技术深度分析。 出版作品有《5G核心网原理与实践》《IMS原理与实践》等4本通信专业书籍。知识星球「51学通信」提供深度技术答疑和行业洞察。

[!tip] 51学通信知识星球 星主:爱卫生(微信:gprshome201101)——公众号「51学通信」创办者,19 年通信行业运维与讲师经验,著有《GPRS网络信令实例详解》《EPC原理与实践》《5G核心网原理与实践》三本纸质书(各大电商平台有售)。 星球定位:深耕 5G 核心网、IMS、NFV/AI、云原生等 ICT 领域,主打运维岗位与信令分析。 当前规模:5200 篇主题 / 990 个回答,198 元/年。 加入福利:加入星球后请加爱卫生微信,拉您进知识星球年度陪伴与答疑群——不限量回复您的各种问题,另有群内分享。 AI 加持:51学通信知识星球已作为 skill 接入 WorkBuddy,使用 deepseek-4-flash 在海量星球帖子中精准找贴、找视频、找 FAQ 和案例,做总结、找文档和 PPT 等场景全覆盖。

51学通信知识星球海报-扫码加入