什么是5G毫米波?
眾所周知,5G主要使用兩段頻率,分別是FR1頻段和FR2頻段。
FR1和FR2的定義(3GPP 38.101)
FR1頻段的頻率范圍是450MHz-6GHz,又叫Sub-6GHz頻段。
FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz-52.6GHz。
由于FR2覆蓋波段之中多數為小于10毫米波長的頻率,這部分頻段因此得名“毫米波(mmWave)”。
雖然24.25GHz-30GHz一部分波長大于10毫米,但毫米波已經成為一種約定俗成的叫法。根據同樣的命名方式,我們也可以把 Sub-6GHz稱為厘米波。
2019年國際電信聯盟 (ITU) 的世界無線電通信大會 (WRC-19) 期間,各國代表就5G毫米波頻譜使用達成共識:全球范圍內將24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz 共14.75GHz帶寬的頻譜資源,標識用于5G及國際移動通信系統(IMT)未來發展。
此外,在45.5GHz-47GHz頻段,部分國家在腳注中標識用于IMT;在47.2GHz-48.2GHz頻段,2區(美洲區)國家和部分地區部分國家在腳注中標識用于IMT。
事實上,雖然我們在國內以Sub-6GHz頻段擴展5G網絡,但是,在國外,許多運營商采用了毫米波頻段布設5G網絡。
5G毫米波有什么優勢和劣勢?
我們先說說毫米波的劣勢。
為什么目前國內運營商以Sub-6GHz作為5G網絡的主力?
原因很簡單,因為5G毫米波存在一個硬傷——信號。
如果說現在的4G信號是“滿血”,Sub-6GHz的5G信號是剛好能用,那么毫米波5G信號就是“戰五渣”。
前面提到,毫米波是波長約在1毫米-10毫米之間的電磁波。而初中物理課本告訴我們,電磁波頻率越高,波長越短,穿透能力越差。
一片樹葉、一張紙、甚至是一滴水的遮擋,就可以讓毫米波5G信號徹底“翻車”。
就在最近,數碼播主LinusTechTips對T-Mobile和其它運營商的5G信號進行測試,其中T-Mobile覆蓋Sub-6GHz和毫米波信號,而對比的運營商主要采用毫米波信號。
在演示中,采用毫米波信號的5G手機幾乎可以被任何東西擋住信號,電話亭、一棵樹、玻璃、雨傘、甚至是...空氣,只要基站和手機之間有遮擋,可能轉個身,網絡會立刻回落到4G。而采用Sub-6GHz和毫米波同時覆蓋的運營商則相安無事。
“胖砸,你擋住我的信號啦!”
如果基站覆蓋不夠完善,分分鐘會出現“胖砸!你擋住我的5G信號啦”的情況。
想要5G毫米波體驗好,必須建很多基站——幾乎每個角落都需要!
然而這么一個信號“戰五渣”5G毫米波,卻被行業寄予厚望。
根據GSMA今年3月發布的《5G 毫米波在中國的機遇》白皮書提到,預計到 2034 年,在中國使用毫米波頻段將產生約 1040 億美元的經濟效應。
這1040億美元的效益,將來自于制造業、公用事業、專業服務和金融服務、信息通信技術和貿易等多個領域。
為什么5G毫米波這么“弱雞”卻倍受青睞,原因很簡單。
5G毫米波載波頻率更高,信號帶寬更大。以60GHz頻段為例,每個信道的頻譜帶寬達到2.16GHz,相比之下,4G-LTE頻段可用頻譜帶寬只有100MHz。說白了就是5G毫米波網速很快,比Sub-6GHz的5G更快。
ITU IMT-2020規范要求5G速度可以達到20Gbit/s,單靠Sub-6GHz是搞不定的,得用上毫米波。
“擁擠”的sub-6GHz頻段
另外,毫米波受到的頻段干擾更少。1.9Ghz-6Ghz頻段仿佛是擁擠的地鐵,Wi-Fi、藍牙、衛星廣播等都“擠”在一起,難免會有“打架”。
而毫米波頻段就像是無人區飛馳的敞篷跑車,時延極低,容量高,可以同時有更多設備連接。
總而言之,5G毫米波帶寬高,時延低,容量高。在日常生活中,5G毫米波可以幫助你秒速下完藍光視頻、在擁擠的球場享受高速網絡。
在專業場景,5G毫米波可以實現工業機器人的遠程控制、自主工廠運輸、遠程醫療等。
在3GPP規定的5G標準中,無論是Sub-6GHz頻段和毫米波,都是5G標準。
兩者各有優勢,Sub-6GHz頻段覆蓋廣,信號強且穩定;毫米波速度快,時延低,多人時無需搶信號,然而一場雨就有可能被降維打擊回到4G。
所以說,兩者是互補的關系,而不是迭代的關系。就像NSA和SA組網一樣,大家都是“真5G”,只不過是看哪個更適合運營商建設和使用場地的實際需要。
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