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毫米波之殇 让5G陷入尴尬

为什么在4G时代全面领先的美国,在5G时代如此焦虑,其实源自于5G频段选用。美国主要专注毫米波的部署,但毫米波与Sub-6相比覆盖面积远远不及后者。由于低频段牢牢掌握在军方手里,涉及国家安全问题,导致美国5G商用陷入尴尬境地。

作者:陈赫来源:中关村在线|2019-06-06 08:10

美国对于5G领先地位的焦虑和压迫感与日俱增。为什么在4G时代全面领先的美国,在5G时代如此焦虑,其实源自于5G频段选用。美国主要专注毫米波的部署,但毫米波与Sub-6相比覆盖面积远远不及后者。由于低频段牢牢掌握在军方手里,涉及国家安全问题,导致美国5G商用陷入尴尬境地。

5G

毫米波之殇

5G技术路线之争,实质上是频段之争。目前全球采用两种不同频段部署5G网络,分别是30-300GHz之间的频段被称为毫米波;另一种集中在3GHz-4GHz频段的被称为Sub-6。美国运营商主要专注于5G毫米波部署。

为什么要选择在高频频段中部署5G网络?因为美国政府尤其是军方将大量3-4GHz范围内的频段用于军用通信和国防通讯,使得运营商很难拍卖得Sub-6拍照。甚至运营商难以共享政府的这一部分频谱资源。

完败于Sub-6频段

受制于无线电波的物理特性,毫米波的短波长和窄光束特性让信号分辨率、传输安全性以及传输速度得以增强,但传输距离大大缩减。

根据谷歌对于相同范围内、相同基站数量的5G覆盖测试显示,采用毫米波部署的5G网络,100Mbps速率的可以覆盖11.6%的人口,在1Gbps的速率下可以覆盖3.9%的人口;而采用Sub-6频段的5G网络,100Mbps速率的网络可以覆盖57.4%的人口,在1Gbps的速率下可以覆盖21.2%的人口。

谷歌测试结果对比,左为毫米波覆盖,右为Sub-6覆盖(图片来源:Google)

可以看到,在Sub-6下运营的5G网络覆盖率是毫米波5倍以上。而且建设毫米波基站,需要大约在电线杆上安装1300万个,将花费4000亿美元,如此才能保证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-6只需要在原有4G基站上加装5G基站即可,大大节省了部署成本。

从覆盖到成本,毫米波完败于Sub-6。

从4G领先到5G尴尬

4G网络时代美国领先正是因为在竞标中获得了700MHz这一频段,得以在全美部署LTE网络。LTE网络性能是3G网络的10倍,从而引发了苹果、谷歌、Facebook、亚马逊等无数互联网公司的崛起,从而推动经济发展。随着LTE网络在全球部署开来,移动应用也在全球范围内推广。可以说频谱的成功,让美国主导了4G网络时代。

相比于美国,欧盟和中国则引领了Sub-6标准的建设。国内三大运营商分配了200 MHz的中频频谱,并正在考虑重新分配500 MHz频段。5G时代的领导者将在未来10年间获得数千亿美元的收入,并在无线技术领域创造广泛的就业机会。而美国的毫米波无法与全球其他频段的5G网络相兼容,形成了闭关锁国的状态。

结束语

毫米波与Sub-6相比处于尴尬境地。但美国国防部已经发现了这一问题,正在为5G网络腾退中低频段。但这一过程需要高昂的成本以及3-5年的时间进行。兼容毫米波和Sub-6后才能将5G网络产业全球化发展。

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

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