並不是我國不發展毫米波的技術，而是需要需需而圖之

文 | 小豆子

（VRPinea 11月16日訊）在前段時間的蘋果發布會上，蘋果表示將支持17個5G NR（New Radio）頻段，其中美版的iPhone 12將支持毫米波5G頻段。可能就有小夥伴會問了，為什麼只有美版的iPhone 12支持5G毫米波，而其他國家和地區的版本都不具備對毫米波的支持，隻支持Sub-6GHz頻段。

那麼毫米波和Sub-6GHz到底有什麼區別呢？為何我國選擇了以Sub-6GHz頻段作為我國的5G頻段呢？

毫米波和Sub-6GHz

翻開人類無線通訊發展史，就會發現通訊頻率越來越高。以我國為例，2G的工作頻段主要是900MHz和1.8GHz，3G和4G工作頻段主要為1.9GHz、2.1GHz和2.6GHz。這是因為，人們對無線通訊提出的要求越來越高。過去的無線通訊是語音網，現在則是數據網，頻率越高所能提供的頻寬也就越大，這就像4車道的高速公路比2車道跑的車多，而且還能保持較快的車速。

在過去，各國對無線通訊頻率的選擇相差無幾，但是當全球無線通訊進入5G波段後，情況發生了變化。5G技術的核心實際上是使傳播頻率達到更高水平，而目前全球的5G方案分為毫米波和Sub-6GHz。

毫米波

明尼阿波利斯的毫米波基站

毫米波（mmWave），顧名思義是指波長在1-10mm之間的電磁波，那麼波長在1-10cm之間的電磁波是不是就叫公分波呢，答案是肯定的。毫米波由於波長較短，所以對應的頻率為30-300GHz，這個頻率在電磁波領域已經算是很高的了，頻率高在傳輸信號時速度就會更快，存儲容量也更大。

Sub-6GHz

Sub-6GHz，是指頻率低於6GHz的電磁波，相比毫米波自然是低了很多，在傳播速度和頻寬容量上自然也比毫米波遜色不少。我國目前採用的是Sub-6GHz，四大運營商的頻段劃分中除了N79達到4.9GHz，其他頻段基本都在2-3GHz之間。

按照國際標準組織3GPP的標準，5G頻段分成FR1和FR2兩個範圍，其中FR1頻段的頻率範圍是450MHz—6GHz，FR2頻段的頻率範圍是24.25GHz—52.6GHz。Sub-6GHz和毫米波的頻率恰好分屬這兩個頻段範圍。

毫米波和Sub-6GHz優缺點

受制於無線電波的物理特性，毫米波的短波長和窄光束特性讓信號分辨率、傳輸安全性以及傳輸速度得以增強，存儲容量也更大，更容易解決用戶上網的擁堵問題。但這種技術的覆蓋面積比較小，更適合在車站、機場、體育場館等人口密集的場景應用。Sub-6GHz雖然在傳播速度和頻寬容量上都比毫米波遜色，但其最大的特點是信號穿透力強，傳播距離與毫米波相比更遠，更容易解決大範圍區域的信號覆蓋問題。

覆蓋率對比

在二者的覆蓋率上，Google曾做過一個實驗。即在相同範圍、相同基站數量的環境內，對毫米波和Sub-6GHz的覆蓋能力進行過一個測試。其結果顯示，在100Mbps速率的情況下，採用毫米波方案的5G網路可以覆蓋11.6%的人口，採用Sub-6GHz方案的則可以覆蓋57.4%的人口；在1Gbps的速率下，採用毫米波方案的5G網路可以覆蓋3.9%的人口，採用Sub-6GHz方案的則可以覆蓋21.2%的人口。

也就是說，採用Sub-6GHz方案運營的5G網路的覆蓋率，是採用毫米波方案運營5G網路覆蓋率的5倍以上。

穿透力對比

短波長的特性使得毫米波的穿透力也很不理想。據以往的研究顯示，採用毫米波技術的5G手機幾乎可以被任何東西擋住信號，如電話亭、玻璃、樹木和雨水等。只要基站和手機之間有遮擋，5G網路就可能回落到4G狀態。

網速對比

Sub-6GHz網速測試

毫米波網速測試

據美國互聯網流量監測機構Ookla報導稱，在英國，搭載高通驍龍移動平臺的終端的平均5G下載速率比4G LTE快5倍。而在美國，搭載驍龍移動平臺的5G毫米波終端峰值速率超過2Gbps，平均下載速率超過900Mbps。更是相當於Sub-6GHz速率的4倍以上，與4G LTE相比更是大幅提升。

我國為何選擇了網速更慢的Sub-6GHz？

事實上，對於5G網路的建設來說，無論是Sub-6GHz還是毫米波，並沒有優劣之分。而且選擇毫米波和Sub-6GHz更多還是出於自己國家的現實因素考慮。P君這裡準備從國情與技術長進行闡明我國選擇Sub-6GHz而不是毫米波的原因。

國情

P君這裡拿美國來舉例。美國是世界第四大國家，國土面積為937萬平方公里，但人口卻只有3.3億。而我國擁有960萬平方公里，人口卻有14億，是美國的近5倍。人口多，意味著聯網的用戶也多，面對如此龐大的人口基數，Sub-6GHz更大的覆蓋面積顯然要比毫米波來的划算。像歐友邦家、日本、韓國、印度、和非洲國家等地區都採用Sub-6GHz的5G方案。

而美國之所以採用毫米波來啟動5G，首先因為其人口密度低，再加上由於歷史原因，美國通訊領域可分配的大部分頻譜被軍方占用，留下的只有高於27.5GHz的頻率，所以美國運營商的5G部署不得不從毫米波開始。

技術

美國地廣人稀，光纖入戶率低，但5G基站的密度很大，基站和中心機房如果通過光纖連接的話成本很高。但毫米波可以實現自回傳，因此對於美國來說，5G空口不需要光纖鏈路，直接採用微波回傳更划算。對比看來，在美國境內，毫米波的部署成本更低。

我國則4G建設相當成熟，覆蓋面廣，光纖入戶率高。因此只需要在原有4G基站上加裝5G基站即可，這樣節省了時間和金錢成本。如此一來，運營商可以大面積的鋪設5G網路，我們可以更早體驗到5G網路。

最後，P君不得不提一句，羊毛可是出在羊身上。如果運營商的建設成本低，相應的5G套餐也會變得便宜，這對於我們這些普通消費者來說，是有好處的。如果我國直接使用毫米波部署5G網路，成本高套餐就貴，估計很多人就用不起。在國外的5G套餐中，如果想體驗毫米級的高速5G，每月至少要花費300元人民幣，美國更是要570元人民幣起。結合我國的實際情況，在5G的初級階段，使用Sub-6GHz來部署5G網路，能夠讓更多人用的到，更多人用得起。這對消費者而言是最友好的。

對於毫米波，我國並未停下征途

但我國就這樣止步於Sub-6GHz頻段的5G了麼？並不！在今年3月，工信部發布《關於推進5G加快發展的通知》，文中提到「適時發布部分5G毫米波頻段頻率使用規劃，組織開展毫米波設備和性能測試，為5G毫米波技術商用做好準備。」包括中國電信等機構都積極參與了工信部組織的毫米波實驗。

針對毫米波的特性，信號全覆蓋其實並不是我國運營商所追求的，而是在需要補「盲」的地區進行「加料」，主要解決室內和熱點地區的容量需求問題。目前主流的移動通訊運營商都已推出了支持5G毫米波的基站設備，中國聯通更是與2022年的北京冬奧會達成合作，將在北京冬奧會長進行毫米波的推廣和應用。

在晶片方面，今年6月，南京網路通訊與安全紫金山實驗室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣晶片，並完成了晶片封裝和測試，三星和華為已經支持毫米波工程樣機，其他晶片廠家也在陸續推出毫米波產品。

所以，並不是我國不發展毫米波的技術，而是需要徐徐而圖之。

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