争论已无意义,为什么我们需要5G毫米波

三易生活 2020-10-18 20:42
作为本年度最受关注的旗舰机型之一,苹果iPhone 12系列的发布可谓是“一石激起千层浪”。一时间无论是科技媒体、娱乐新闻、花边公众号,几乎都在讨论着这次的新款iPhone以及由它所衍生出的种种话题,甚至就连“王守义十三香”都因此被牵连,意外火了一把。

不过,也并非所有关于iPhone 12系列的关联讨论都与“王守义十三香”一样无厘头。比如说得益于此次iPhone 12系列的发布,一个关于5G技术路线和与5G用户体验的话题,就再次引起了手机厂商、相关行业协会,甚至是主流媒体的关注。

美版iPhone 12,注意侧面的区别

是的,这就是5G毫米波技术。众所周知,毫米波是一种技术门槛与建设成本都比较高的5G组网方案,这一方面意味着到目前为止在全球范围内,仅有美国是以毫米波搭建5G网络;而从另一方面来说,因为并不是所有的5G芯片企业都搞得定毫米波相关产品,因此我们早在一两年前就曾见到过部分企业大肆宣扬“毫米波无用论”,甚至声称我们并不需要毫米波云云。

  • 其实中国不仅需要毫米波,而且已经准备就绪


中国市场到底需不需要毫米波?这个问题其实根本不需要我们三易生活来回答。因为早在2019年11月初,IMT-2020(5G)推进组5G试验工作组组长、中国信通院技术与标准研究所副总工程师徐菲,就已经在公开报告中披露,中国的5G毫米波主要功能、设计和测试,早已“比预期计划大大提前完成了”。于此同时,他还公开了中国5G毫米波建设的部分时间表。根据这份资料显示,在2020年到2021年间,我国5G毫米波网络的场景验证工作就会正式启动。


当时间来到2020年秋季时,关于中国“要不要毫米波”的答案更是几乎已经没有了任何的疑问。因为就在2020年10月14日,先是GSMA(全球移动通信系统协会)正式发布了《5G毫米波技术白皮书》,明确声明“毫米波是5G下一阶段重点核心技术”。紧接着就在同一天,中国联通研究院副院长迟永生在接受媒体采访时表示,中国联通在2022年冬奥会之前就会做好准备,用5G毫米波网络来服务冬奥会。


不止这样,仅仅一天后,一加手机的5G毫米波技术性能试验过程就被作为所在地区的重大成果,在电视镜头下展示在了大家眼前。从某种程度上来说,这无异于对5G毫米波的一次背书和全民科普。而它也在明明白白的告诉我们,中国不仅需要5G毫米波,而且还将会以很快的速度,全面地推进这一技术的建设与普及。

  • 为什么我们需要毫米波?因为现有的技术不好使


为什么曾经被许多观点一黑到底的5G毫米波,突然就成为了被高调宣传的“香饽饽”?要理解这种转变,首先我们得清楚,现有基于Sub-6GHz频段的5G技术,到底存在什么问题。

毫米波版本的iPhone 12和Sub-6GHz版本的iPhone 12

首先,Sub-6GHz频段最大也最难解决的短板,就是它所能实现的速度实在难以令人满意。要知道,国际电信联盟在制定5G技术标准时提出的带宽规范可是高达20Gbps(两万兆比特每秒),但实际上当三大运营商开始商用基于Sub-6GHz频段的5G网络时,大家会发现根本就没能达到国际电信联盟的这一标准。因为我们实际上能买到的最高速5G套餐,其速率仅为1Gbps,仅为5G官方规范的1/20。

当然,大家都知道,很多时候“宣称速率”都无法与用户的真实体验划等号。那么Sub-6GHz和毫米波分别能够提供的真实5G网络带宽是多少呢?得益于同时支持两种网络的美版iPhone 12系列机型,有网友已经帮我们找到了这个问题的答案。

5G测速结果:Sub 6GHz网络

5G测速结果:毫米波网络

可以看到,即便是成绩最差的毫米波网络,也比成绩最好的Sub-6GHz网络带宽高出了200%,同时延迟降低了60%。如果是取同一个城市(三藩市)的测试数据来看,那么毫米波网络的下行带宽更是轻松达到了Sub-6GHz网络近30倍之多。

为什么Sub-6GHz网络的表现如此不堪?这是因为现有网络建设太早,以至于当它们开始建设的时候,完整的5G规范甚至都还没有诞生。因此我们现在所用到的5G网络本质上是基于3GPP Rel-15,这个并不成熟与完整的技术规范而来。事实上按照3GPP RAN全会副主席、中国移动首席专家徐晓东,3GPP SA2工作组副主席、中国移动研究院主任研究员孙滔的说法,Rel-15 5G技术规范的诞生初衷,本就只是想要现以最快的速度搞出一个“能用”的技术规范,先让消费者体验到5G,让厂商能够赶紧推出5G相关产品。

基于Rel-15规范建设的旧式Sub-6GHz网络,无法用于低延时工业用途

也正因如此,现有基于Sub-6GHz频段的5G网络不仅仅是“慢”这么简单,它甚至可能无法实现5G最初承诺“三大能力(超高带宽、超低延迟、超大连接数)”中的后两项。比如在2020年7月的GSMA Thrive·万物生晖活动中,时任华为轮值董事长郭平就在发表主题演讲时承认,目前的5G网络在行业应用上还只能发挥出“高带宽”这一个能力而已。

  • 六大技术优势,让毫米波终结所有的5G争议


相比于Sub-6GHz的窘境,毫米波在5G的应用上就显得从容许多了。根据GSMA《5G毫米波白皮书》中的信息显示,毫米波由于其特别的频段特性,天生就具备着“六大技术优势”,即频率资源丰富,容易波束成型,延迟极低,可支持密集化部署、可支持高精度定位应用,以及零部件集成度高。


其中毫米波的频谱资源优势,指的是在毫米波段上存在大量的未使用频段,这使得毫米波5G网络可以“肆无忌惮”使用极高的频谱带宽,既能直接提高网速,同时也使得人口密集地区的网络拥塞问题变得更容易解决。因为更高的频宽意味着网络可以同时承载更多的设备接入,而这一点是本就处于忙碌频段的中低频5G技术无论如何都无法比拟的。

与Sub-6GHz技术相比,毫米波5G拥有许多倍的频宽优势

当然,正因为毫米波的主要优势在于超大的网络容量、超高的带宽水平,以及精确的定位能力,所以也就直接意味着,对于中国未来的5G网络建设来说,毫米波注定会被优先用在人流量大、消费水平高,和对网络需求极高的区域。而低成本、低网速的Sub-6GHz网络,则将会继续存在,并作为基本的5G连接与覆盖保障。


这意味着什么?这代表着我们可能还得等上两三年,才有希望真正用上国际电信联盟所制订,能真正达到超高网速、超低延迟、超大连接数的“完全体5G”。而这也意味着,此前所有关于5G的争论或许都是没有意义的,因为只有同时兼容Sub-6GHz和毫米波两种网络的5G手机,才能在届时的5G网络中真正发挥作用。而这样的设备,至少目前在国内市场大家还不好买到。

【本文图片来自网络】

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