此前,高通高管的一番“支持Sub-6+mmWave(毫米波)的芯片才是真5G”的言论,不但让主推Sub-6GHz频段的麒麟芯片处于舆论之中,更是让毫米波处于Sub-6GHz的“对立面”。
至此,本是同根生的Sub-6GHz、毫米波,被迫“相煎何太急”。
最终,外媒的一则“美方用97亿美元买回来卫星公司使用的3.7GHz-4.2GHz 频谱(属于Sub6GHz频段)用于5G建设”的新闻,让Sub-6GHz走上尊上之位,毫米波则成了被遗弃的“弟弟”。
但日后就是Sub-6Ghz的天下么?
“经济实惠”的Sub-6Ghz
我们先来看两组数据:
1、此前,外媒对全球部分运营商的商用5G网络进行了测速,数据显示,AT&T的速度最快,下载峰值可达1.8Gbps(约每秒下载230.4MB数据);Verizon其次,约为1.3Gbps(约每秒下载166.4MB数据)。前两者均采用毫米波频段。
2、2月份之时,爱立信工程团队打破了5G下载速率的世界纪录,实现了5G毫米波下的4.3Gbps的下载速度,比去年10月份华为实现的3.67Gbps的速度还要快。距离5G芯片7.5Gbps的理论下载峰值不远矣。
4.3Gbps是什么概念?14秒之内可以传完时长为1小时的4K视频。
显然,毫米波的实力强于Sub-6Ghz。
但毫米波有个“致命”弱点:传输衰减快。一道墙、一棵树、一个人甚至是雨水,都会影响信号传输。甚至有转个身,5G信号变4G的说法。
比如此前谷歌在相同范围、相同基站数量的环境内,对毫米波和Sub-6Ghz的覆盖能力进行过一个测试。
其测试结果显示,在100Mbps速率的情况下,采用毫米波频段的5G网络可以覆盖11.6%的人口,而Sub-6Ghz频段的则可以覆盖57.4%的人口;在1Gbps的速率下,采用毫米波频段的可以覆盖3.9%的人口,采用Sub-6Ghz频段的则可以覆盖21.2%的人口。
(图:毫米波频段的覆盖情况)
(图:Sub-6Ghz频段的覆盖情况)
换言之,采用Sub-6Ghz频段的5G网络覆盖率是毫米波频段的5倍以上。
而且谷歌还提到,在部署基站方面,毫米波频段需要花费4000亿美元,在电线杆上安装大约1300万个小基站,才能保证28GHz频段下以每秒100 Mbps速度达到72%的覆盖率、每秒1Gbps的速度达到大约55%的覆盖率。而Sub-6Ghz频段只需要在原有4G基站上加装5G基站即可。
此外,从产业链方面来看,较之毫米波,Sub-6Ghz的射频器件可以继续沿用4G原有的产业链,技术更为成熟,这意味着成本可控。
倘若采用毫米波,那真得要“几步一基站”了,其整体成本将会增加3-5倍。
因此,考虑到基站数量、成本、实际体验等等问题,在初期对毫米波进行大规模商用是不现实的。毕竟这个ROI(投资回报率)对于运营商而言,不太划算。
这也是为什么目前大部分国家首选Sub-6Ghz频段进行部署5G网络的原因之一。
但由于毫米波拥有频段高(干扰少)、极低时延、超大带宽、安全性高等特点,在工业互联网、物联网、国防和航空航天、成像、医疗等领域大有可为,推进毫米波的发展仍是众多国家的“重中之重”。
“实力超群”的毫米波
我们都知道,5G拥有高速率(eMBB)、广连接(mMTC)、低时延(URLLC)这三大优势。得益于此,工业互联网、车联网、物联网、智能电网等将进入“快跑前进”模式,加速数字经济时代的到来。
而5G若要把高速率、广连接、低时延这三大优势发挥到极致,则离不开毫米波的支持。
比如在精度方面,毫米波可以让工业机器人进行厘米级操作,而Sub-6GHz则无法做到。
因此,工业互联网、智能电网、物联网等所要求的超大带宽、极低时延,只有频段在24 GHz 以上的毫米波才能够实现。
(来源:GSMA报告《5G毫米波在中国的机遇》)
在不久的将来,毫米波的商业价值也将逐步被释放。
据GSMA在其2018年12月发布的《毫米波5G的社会经济效益(2020-2034年)》报告的数据显示,保守预计,2034年一年,全球2.2万亿美元的GDP中有5650亿美元(约合人民币3.8万亿元)将是由毫米波5G贡献的——占到由(全频谱)5G所创造价值的25%。
而在今年3月中旬,GSMA在其发布的《中国移动经济发展报告2020》预测,预计到2034年,在中国使用5G毫米波可以为中国的GDP贡献约1040亿美元。
此外,报告提到,未来在中国5G毫米波的应用场景结构中,制造业和水电等公用事业将带来高达62%的贡献;其次是专业服务和金融服务,占12%;信息通信和贸易,占10%;最后是农业和矿业占9%、公共服务占8%。
显然,毫米波的“钱景”一片势好。
目前,国内也在积极推进毫米波的应用。
毫米波在国内的现状
工业和信息化部在今年3月24号发布的《关于推动5G加快发展的通知》中提到:实时发布部分5G毫米波频段频率的使用规范;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准备。
显然,这离毫米波的大规模商用,又近了一步,但离“春天”还隔着几个“冬天”的距离。
按按照IMT-2020(5G)推进组(下称“推进组”)提供的进度表显示,2019年8月-2019年12月,开始验证5G毫米波关键技术和系统特性;2020年,计划验证毫米波基站和终端的功能、性能和互操作,开展高低频协同组网验证;到2020-2021年,将计划开展典型场景验证。
换言之,最早也要等到2022才能看到毫米波进行商用。
但5G后时代,迟早是属于毫米波的。
Sub-6GHz与毫米波,没有好与不好之分,只是在5G商用初期,需要“经济实惠”的Sub-6Ghz助其5G网络普及,以此刺激消费的同时,推动产业升级。这好比如是公路1.0时代,虽然是两车道、限速60,但起码能让车跑起来,但要进入公路2.0时代,实现八车道、时速120以上的目标,则需毫米波。而毫米波的大规模商用,才能为产业提供更为优质的5G网络环境,加速“数字经济”时代的到来。

2020-04-01 22:48:12