并不是我国不发展毫米波技术，而是需要需需而图之
文 | 小豆子
（VRPinea 11月16日讯）在前段时间的苹果发布会上，苹果表示将支持17个5G NR（New Radio）频段，其中美版的iPhone 12将支持毫米波5G频段。可能就有小伙伴会问了，为啥只有美版的iPhone 12支持5G毫米波，而其他国家和地区的版本都不具备对毫米波的支持，只支持Sub-6GHz频段。
那么毫米波和Sub-6GHz到底有什么区别呢？为何我国选择了以Sub-6GHz频段作为我国的5G频段呢？
毫米波和Sub-6GHz
翻开人类无线通信发展史，就会发现通信频率越来越高。以我国为例，2G的工作频段主要是900MHz和1.8GHz，3G和4G工作频段主要为1.9GHz、2.1GHz和2.6GHz。这是因为，人们对无线通信提出的要求越来越高。过去的无线通信是语音网，现在则是数据网，频率越高所能提供的带宽也就越大，这就像4车道的高速公路比2车道跑的车多，而且还能保持较快的车速。
在过去，各国对无线通信频率的选择相差无几，但是当全球无线通信进入5G波段后，情况发生了变化。5G技术的核心实际上是使传播频率达到更高水平，而目前全球的5G方案分为毫米波和Sub-6GHz。
·毫米波
明尼阿波利斯的毫米波基站
毫米波（mmWave），顾名思义是指波长在1-10mm之间的电磁波，那么波长在1-10cm之间的电磁波是不是就叫厘米波呢，答案是肯定的。毫米波由于波长较短，所以对应的频率为30-300GHz，这个频率在电磁波领域已经算是很高的了，频率高在传输信号时速度就会更快，存储容量也更大。
·Sub-6GHz
Sub-6GHz，是指频率低于6GHz的电磁波，相比毫米波自然是低了很多，在传播速度和带宽容量上自然也比毫米波逊色不少。我国目前采用的是Sub-6GHz，四大运营商的频段划分中除了N79达到4.9GHz，其他频段基本都在2-3GHz之间。
按照国际标准组织3GPP的标准，5G频段分成FR1和FR2两个范围，其中FR1频段的频率范围是450MHz—6GHz，FR2频段的频率范围是24.25GHz—52.6GHz。Sub-6GHz和毫米波的频率恰好分属这两个频段范围。
毫米波和Sub-6GHz优缺点
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，存储容量也更大，更容易解决用户上网的拥堵问题。但这种技术的覆盖面积比较小，更适合在车站、机场、体育场馆等人口密集的场景应用。Sub-6GHz虽然在传播速度和带宽容量上都比毫米波逊色，但其最大的特点是信号穿透力强，传播距离与毫米波相比更远，更容易解决大范围区域的信号覆盖问题。
·覆盖率对比
在二者的覆盖率上，谷歌曾做过一个实验。即在相同范围、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。其结果显示，在100Mbps速率的情况下，采用毫米波方案的5G网络可以覆盖11.6%的人口，采用Sub-6GHz方案的则可以覆盖57.4%的人口；在1Gbps的速率下，采用毫米波方案的5G网络可以覆盖3.9%的人口，采用Sub-6GHz方案的则可以覆盖21.2%的人口。
也就是说，采用Sub-6GHz方案运营的5G网络的覆盖率，是采用毫米波方案运营5G网络覆盖率的5倍以上。
·穿透力对比
短波长的特性使得毫米波的穿透力也很不理想。据以往的研究显示，采用毫米波技术的5G手机几乎可以被任何东西挡住信号，如电话亭、玻璃、树木和雨水等。只要基站和手机之间有遮挡，5G网络就可能回落到4G状态。
·网速对比
Sub-6GHz网速测试
毫米波网速测试
据美国互联网流量监测机构Ookla报道称，在英国，搭载高通骁龙移动平台的终端的平均5G下载速率比4G LTE快5倍。而在美国，搭载骁龙移动平台的5G毫米波终端峰值速率超过2Gbps，平均下载速率超过900Mbps。更是相当于Sub-6GHz速率的4倍以上，与4G LTE相比更是大幅提升。
我国为何选择了网速更慢的Sub-6GHz？
事实上，对于5G网络的建设来说，无论是Sub-6GHz还是毫米波，并没有优劣之分。而且选择毫米波和Sub-6GHz更多还是出于自己国家的现实因素考虑。P君这里准备从国情与技术上进行阐明我国选择Sub-6GHz而不是毫米波的原因。
·国情
P君这里拿美国来举例。美国是世界第四大国家，国土面积为937万平方公里，但人口却只有3.3亿。而我国拥有960万平方公里，人口却有14亿，是美国的近5倍。人口多，意味着联网的用户也多，面对如此庞大的人口基数，Sub-6GHz更大的覆盖面积显然要比毫米波来的划算。像欧盟国家、日本、韩国、印度、和非洲国家等地区都采用Sub-6GHz的5G方案。
而美国之所以采用毫米波来启动5G，首先因为其人口密度低，再加上由于历史原因，美国通信领域可分配的大部分频谱被军方占用，留下的只有高于27.5GHz的频率，所以美国运营商的5G部署不得不从毫米波开始。
·技术
美国地广人稀，光纤入户率低，但5G基站的密度很大，基站和中心机房如果通过光纤连接的话成本很高。但毫米波可以实现自回传，因此对于美国来说，5G空口不需要光纤链路，直接采用微波回传更划算。对比看来，在美国境内，毫米波的部署成本更低。
我国则4G建设相当成熟，覆盖面广，光纤入户率高。因此只需要在原有4G基站上加装5G基站即可，这样节省了时间和金钱成本。如此一来，运营商可以大面积的铺设5G网络，我们可以更早体验到5G网络。
最后，P君不得不提一句，羊毛可是出在羊身上。如果运营商的建设成本低，相应的5G套餐也会变得便宜，这对于我们这些普通消费者来说，是有好处的。如果我国直接使用毫米波部署5G网络，成本高套餐就贵，估计很多人就用不起。在国外的5G套餐中，如果想体验毫米级的高速5G，每月至少要花费300元人民币，美国更是要570元人民币起。结合我国的实际情况，在5G的初级阶段，使用Sub-6GHz来部署5G网络，能够让更多人用的到，更多人用得起。这对消费者而言是最友好的。
对于毫米波，我国并未停下征途
但我国就这样止步于Sub-6GHz频段的5G了么？并不！在今年3月，工信部发布《关于推动5G加快发展的通知》，文中提到“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准备。”包括中国电信等机构都积极参与了工信部组织的毫米波实验。
针对毫米波的特性，信号全覆盖其实并不是我国运营商所追求的，而是在需要补“盲”的地区进行“加料”，主要解决室内和热点地区的容量需求问题。目前主流的移动通信运营商都已推出了支持5G毫米波的基站设备，中国联通更是与2022年的北京冬奥会达成合作，将在北京冬奥会上进行毫米波的推广和应用。
在芯片方面，今年6月，南京网络通信与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，三星和华为已经支持毫米波工程样机，其他芯片厂家也在陆续推出毫米波产品。
所以，并不是我国不发展毫米波的技术，而是需要徐徐而图之。
