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全球5G發展的兩個方向——Sub-6GHz和毫米波

全球5G網絡頻段主要分為 Sub-6GHz 和毫米波兩大范圍,也是目前全球5G發展的兩個方向。我國選擇了Sub-6GHz頻段發展5G,美國主要選擇毫米波頻段,韓國、日本、歐洲等國家或地區則是兩種頻段都在發展。

Sub-6GHz頻段的特點是:信號穿透力強,具有強大而廣泛的覆蓋范圍,但數據傳輸速度要慢于毫米波。Sub-6GHz的傳播距離與毫米波相比更遠,更容易解決大范圍區域的信號覆蓋問題。由于它的范圍廣,能更好地穿透物體,并且可以在4G基站的基礎上直接安裝,所以對于運營商來說,它的建設成本更低。

我國現階段選擇Sub-6GHz頻段,主要是先解決5G網絡的信號覆蓋問題,盡快把5G技術投入實際應用,讓大多數消費者都能用上5G網絡。當然,對于毫米波的建設,我國同樣沒有停下腳步。

毫米波頻段的特點是:毫米波是波長約在1毫米~10毫米之間的電磁波,毫米波具有傳輸速度快,毫米波帶寬高、時延低、容量高的特點,但穿透力很差。毫米波不僅需要更多的信號塔來覆蓋,而且還要持續輸出高強度的信號,5G基站輸出的電力是4G的3倍,僅耗電量就是一筆巨大的開支。采用毫米波技術的5G手機幾乎可以被任何東西擋住信號,電話亭、玻璃、樹木和雨水等,只要基站和手機之間有遮擋,5G網絡就可能回落到4G狀態。

目前,支持Sub-6GHz的芯片最高下行速率為4.7Gbps,而支持毫米波的芯片下行速率可以達到7.35Gbps,理論上甚至能實現10Gbps的高速傳輸。Sub-6GHz和毫米波是互補關系,而不是迭代的關系。就像數據蜂窩網絡和Wi-Fi一樣,網絡建設要看運營商和使用環境的具體需求。

毫米波的帶寬更高,更容易解決用戶用網的擁堵問題,同時滿足更多人上網。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。毫米波要做到和Sub-6GHz一樣的覆蓋水平,基站密度至少是Sub-6GHz基站的5倍,成本自然更高。

考慮到頻段越高可提供更快速和優質的網絡服務,所以高頻毫米波自然有其優勢,但由于毫米波的波長基本上只有1~10毫米,不僅覆蓋距離短,而且在傳輸的過程中信號衰耗大,非常容易受阻擋等。

Sub-6GHz頻段,由于傳輸距離長、蜂巢覆蓋范圍較廣,因此相對于高頻的毫米波而言,其對基站數量的需求也會相對較少。同時Sub-6GHz頻段所使用的技術可以沿用4G時期開始發展的技術,不但可以大大減少基站的連線,還可以降低基站的總重量,再加上Sub-6GHz頻段相關的射頻組件產業鏈也相對成熟。

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