613|2

3205

帖子

42

资源

版主

一张纸就可以让5G毫米波信号“翻车”?

最近5G毫米波的信号覆盖能力差,引起了行业的争议。一片树叶、一张纸、甚至是一滴水的遮挡,就可以让毫米波5G信号彻底“翻车”?看完这篇文章欢迎大家留言讨论。

 

这篇文章将会解答以下问题:

1、什么是5G毫米波?

2、5G毫米波有什么优劣势?

3、国内会建设5G毫米波吗?

4、我们买的5G手机支持毫米波吗?

 

什么是5G毫米波?

 
众所周知,5G主要使用两段频率,分别是FR1频段和FR2频段。
 
image.png
FR1和FR2的定义(3GPP 38.101)
 
FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz,又叫Sub-6GHz频段。
FR2频段的频率范围是24.25GHz-52.6GHz。
 
由于FR2覆盖波段之中多数为小于10毫米波长的频率,这部分频段因此得名“毫米波(mmWave)”。
 
虽然24.25GHz-30GHz一部分波长大于10毫米,但毫米波已经成为一种约定俗成的叫法。根据同样的命名方式,我们也可以把 Sub-6GHz称为厘米波。
 
2019年国际电信联盟 (ITU) 的世界无线电通信大会 (WRC-19) 期间,各国代表就5G毫米波频谱使用达成共识:全球范围内将24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz 共14.75GHz带宽的频谱资源,标识用于5G及国际移动通信系统(IMT)未来发展。
 
此外,在45.5GHz-47GHz频段,部分国家在脚注中标识用于IMT;在47.2GHz-48.2GHz频段,2区(美洲区)国家和部分地区部分国家在脚注中标识用于IMT。
 
事实上,虽然我们在国内以Sub-6GHz频段扩展5G网络,但是,在国外,许多运营商采用了毫米波频段布设5G网络。
 

5G毫米波有什么优势和劣势?

 
我们先说说毫米波的劣势。
 
为什么目前国内运营商以Sub-6GHz作为5G网络的主力?
 
原因很简单,因为5G毫米波存在一个硬伤——信号。
 
如果说现在的4G信号是“满血”,Sub-6GHz的5G信号是刚好能用,那么毫米波5G信号就是“战五渣”。

 

521.gif

 

图源:LinusTechTips
 
前面提到,毫米波是波长约在1毫米-10毫米之间的电磁波。而初中物理课本告诉我们,电磁波频率越高,波长越短,穿透能力越差。
 
522.gif
毫米波可以被树木遮挡(图源:LuxCarta)
 
一片树叶、一张纸、甚至是一滴水的遮挡,就可以让毫米波5G信号彻底“翻车”。
 
就在最近,数码播主LinusTechTips对T-Mobile和其它运营商的5G信号进行测试,其中T-Mobile覆盖Sub-6GHz和毫米波信号,而对比的运营商主要采用毫米波信号。
 
在演示中,采用毫米波信号的5G手机几乎可以被任何东西挡住信号,电话亭、一棵树、玻璃、雨伞、甚至是...空气,只要基站和手机之间有遮挡,可能转个身,网络会立刻回落到4G。而采用Sub-6GHz和毫米波同时覆盖的运营商则相安无事。
 
523.gif
“胖砸,你挡住我的信号啦!”
 
如果基站覆盖不够完善,分分钟会出现“胖砸!你挡住我的5G信号啦”的情况。
 
想要5G毫米波体验好,必须建很多基站——几乎每个角落都需要!
 
然而这么一个信号“战五渣”5G毫米波,却被行业寄予厚望。
 
根据GSMA今年3月发布的《5G 毫米波在中国的机遇》白皮书提到,预计到 2034 年,在中国使用毫米波频段将产生约 1040 亿美元的经济效应。
 
image.png
 
 
这1040亿美元的效益,将来自于制造业、公用事业、专业服务和金融服务、信息通信技术和贸易等多个领域。
 
image.png
 
为什么5G毫米波这么“弱鸡”却倍受青睐,原因很简单。
 
image.png
 
5G毫米波载波频率更高,信号带宽更大。以60GHz频段为例,每个信道的频谱带宽达到2.16GHz,相比之下,4G-LTE频段可用频谱带宽只有100MHz。说白了就是5G毫米波网速很快,比Sub-6GHz的5G更快。
 
ITU IMT-2020规范要求5G速度可以达到20Gbit/s,单靠Sub-6GHz是搞不定的,得用上毫米波。
 
image.png
“拥挤”的sub-6GHz频段
 
另外,毫米波受到的频段干扰更少。1.9Ghz-6Ghz频段仿佛是拥挤的地铁,Wi-Fi、蓝牙、卫星广播等都“挤”在一起,难免会有“打架”。
 
而毫米波频段就像是无人区飞驰的敞篷跑车,时延极低,容量高,可以同时有更多设备连接。
 
image.png
 
总而言之,5G毫米波带宽高,时延低,容量高。在日常生活中,5G毫米波可以帮助你秒速下完蓝光视频、在拥挤的球场享受高速网络。
 
在专业场景,5G毫米波可以实现工业机器人的远程控制、自主工厂运输、远程医疗等。
 
image.png
 
image.png
 
在3GPP规定的5G标准中,无论是Sub-6GHz频段和毫米波,都是5G标准。
 
两者各有优势,Sub-6GHz频段覆盖广,信号强且稳定;毫米波速度快,时延低,多人时无需抢信号,然而一场雨就有可能被降维打击回到4G。
 
所以说,两者是互补的关系,而不是迭代的关系。就像NSA和SA组网一样,大家都是“真5G”,只不过是看哪个更适合运营商建设和使用场地的实际需要。
 

国内会建设5G毫米波吗?

 
关于国内建设毫米波,国家也释放出最新信号,3月24日,工信部发布了“关于推动5G加快发展的通知”,当中有两个关于毫米波的内容:
 
image.png
 
图片可能看不清,打字如下:
 
(三)加强电力和频率保障。支持基础电信企业加强与电力企业对接,对具备条件的基站和机房等配套设施加快由转供电改直供电;积极开展网络绿色化改造,加快先进节能技术应用推广。调整700MHz频段频率使用规划,加快实施700MHz频段5G频率使用许可;适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划,开展5G行业(含工业互联网)专用频率规划研究,适时实施技术试验频率许可。进一步做好中频段5G基站与卫星地球站等其他无线电台(站)的干扰协调工作。
 
组织开展5G测试验证。基础电信企业进一步优化5GSA设备采购测试流程,根据建设计划明确测试时间表,促进相关设备加快成熟。持续开展5G增强技术研发试验,组织芯片和系统开展更广泛的互操作测试,加速技术和产业成熟。结合国家频率规划进度安排,组织开展毫米波设备和性能测试,为5G毫米波技术商用做好储备
 
从“适时发布部分5G毫米波频段频率使用规划,组织开展毫米波设备和性能测试,为5G毫米波技术商用做好储备”,这些字眼可以看出,国家倡导运营商、终端设备商等为毫米波的商用做好准备,毫米波在国内的发展充满机遇。
 

我们买的5G手机支持毫米波吗?

 
其实目前很多手机在硬件上面,都已经开始支持5G毫米波,但是厂商会根据不同国家或者地区的市场,做出改变。
 
举个栗子,目前国内市场以Sub-6GHz为主导,而美国市场,以5G毫米波为主导。
 
image.png
 
例如,国行版的S20系列都支持Sub-6GHz频段,但不支持5G毫米波,这种情况在三星老家的韩国也一样。
 
但是,情况到了美国情况不一样了,美国地区的S20+与S20 Ultra均支持Sub-6GHz和5G毫米波,而Verizo推出的特殊版三星S20,更是解决了S20因为机身过少,无法放下支持毫米波的两个分立天线模块这个问题,同时支持Sub-6GHz和5G毫米波。
 
总的来讲,如果在国内市场,你可能还买不到国行版支持毫米波的手机,因为对于厂商来讲没有推出的必要。而在美国市场,你可以买到。
 
对于国内消费者的话,完全不用为手机缺失对毫米波的支持而恐惧,离它真正在国内的商用还有一段距离。
 

总结

 
毫米波5G与Sub-6GHz都是好东西,他们的优势互补,共同推进5G产业造福人类。国内消费者,暂时也完全没有必要担心自己的5G手机不支持5G毫米波,当它商用的时候,你现在的手机应该也到达了设计的生命周期,需要更换啦。
此帖出自RF/无线论坛
个人签名

射频【放大器】


回复

67

帖子

0

资源

一粒金砂(中级)

虽然理解不透,还是要谢谢楼主分享。

点评

主要是针对5G和2.4G的波长比较和速度以及在应用中的描述   及各自的优缺点和战略布局  我理解的  学习中摸索  不断了解中    详情 回复 发表于 2020-8-9 19:28

回复

3205

帖子

42

资源

版主

乐在其中1100 发表于 2020-8-9 00:59 虽然理解不透,还是要谢谢楼主分享。

主要是针对5G和2.4G的波长比较和速度以及在应用中的描述   及各自的优缺点和战略布局  我理解的  学习中摸索  不断了解中

 

个人签名

射频【放大器】


回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

关闭
站长推荐上一条 1/5 下一条

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 安防电子 汽车电子 手机便携 工业控制 家用电子 医疗电子 测试测量 网络通信 物联网

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
快速回复 返回顶部 返回列表