iPhone12將支持的毫米波技術(shù)國(guó)內(nèi)還用不上，這到底是怎么回事

蘋(píng)果之前已經(jīng)和高通達(dá)成協(xié)議，今年iPhone12支持5G網(wǎng)絡(luò)可以說(shuō)是板上釘釘了。但有消息顯示，四款新機(jī)中可能只有兩款支持Sub-6GHz和毫米波頻段，另外兩款就只支持Sub-6GHz 頻段，不支持毫米波。 Sub-6GHz和毫米波到底指什么，蘋(píng)果為什么要這么做？有人說(shuō)，國(guó)行版iPhone12有沒(méi)有毫米波都不受影響，這又是什么意思呢？帶著疑問(wèn)我們來(lái)看一下。

Sub-6GHz和毫米波的區(qū)別是什么 Sub-6GHz和毫米波是5G網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)頻段代號(hào)，3GPP是全球最大的專利組織之一，現(xiàn)在全球部署的5G網(wǎng)絡(luò)都是3GPP框架內(nèi)的5G，5G的無(wú)線空口被稱為NR。3GPP在5G無(wú)線規(guī)范中定義了5GNR的工作頻率，其中分成了兩大部分，分別是FR1和FR2。

FR1和FR2的定義（3GPP 38.101） FR1定義的是450MHz-6000Mhz，也就是我們常說(shuō)的Sub-6GHz。 FR2定義的是24250Mhz-52600Mhz，由于FR2覆蓋波段之中多數(shù)小于10毫米波長(zhǎng)，這部分頻段也因此被稱為“毫米波（mmWave）”。 全球5G網(wǎng)絡(luò)頻段主要分為 Sub-6GHz 和毫米波兩大范圍，目前我國(guó)主要采用的就是Sub-6GHz ，該頻段的特點(diǎn)是：信號(hào)穿透力強(qiáng)，但數(shù)據(jù)傳輸速度要慢于毫米波。具體來(lái)講，支持Sub－6GHz的芯片最高下行速率為4.7Gbps，而支持毫米波的芯片下行速率可以達(dá)到7.35Gbps，理論上甚至能實(shí)現(xiàn)10Gbps的高速傳輸。

而美國(guó)主要采用的是毫米波頻段，其特點(diǎn)是傳輸速度快，但穿透力很差。那究竟有多差呢？毫米波是波長(zhǎng)約在1毫米~10毫米之間的電磁波，我們從物理課中可以得知，電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，其穿透力越差。 對(duì)此，有國(guó)外數(shù)碼博主針對(duì)美國(guó)T-Mobile和其它運(yùn)營(yíng)商的5G信號(hào)進(jìn)行過(guò)測(cè)試，其中T-Mobile覆蓋Sub-6GHz和毫米波頻段，其他運(yùn)營(yíng)商則主要采用毫米波頻段。

毫米波的穿透能力較差 容易受環(huán)境影響結(jié)果顯示，采用毫米波技術(shù)的5G手機(jī)幾乎可以被任何東西擋住信號(hào)，電話亭、玻璃、樹(shù)木和雨水等等，只要基站和手機(jī)之間有遮擋，5G網(wǎng)絡(luò)就可能回落到4G狀態(tài)。對(duì)比之下，采用Sub-6GHz和毫米波同時(shí)覆蓋的運(yùn)營(yíng)商信號(hào)表現(xiàn)則更好。 總而言之，Sub-6GHz和毫米波代表了5G無(wú)線頻率的兩個(gè)大范圍。當(dāng)前，中國(guó)的5G建設(shè)是以Sub-6GHz為主導(dǎo)，而美國(guó)是則以毫米波為主導(dǎo)，這也是目前全球5G發(fā)展的兩個(gè)方向?！?G毫米波有什么優(yōu)劣勢(shì)？ 我們先說(shuō)說(shuō)毫米波的劣勢(shì)。 為什么目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商以Sub-6GHz作為5G網(wǎng)絡(luò)的主力？ 原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)?G毫米波存在一個(gè)硬傷——信號(hào)。 如果說(shuō)現(xiàn)在的4G信號(hào)是“滿血”，Sub-6GHz的5G信號(hào)是剛好能用，那么毫米波5G信號(hào)就是“戰(zhàn)五渣”。

圖源：LinusTechTips 前面提到，毫米波是波長(zhǎng)約在1毫米-10毫米之間的電磁波。而初中物理課本告訴我們，電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，穿透能力越差。

毫米波可以被樹(shù)木遮擋（圖源：LuxCarta） 一片樹(shù)葉、一張紙、甚至是一滴水的遮擋，就可以讓毫米波5G信號(hào)徹底“翻車”。 就在最近，數(shù)碼播主LinusTechTips對(duì)T-Mobile和其它運(yùn)營(yíng)商的5G信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，其中T-Mobile覆蓋Sub-6GHz和毫米波信號(hào)，而對(duì)比的運(yùn)營(yíng)商主要采用毫米波信號(hào)。 在演示中，采用毫米波信號(hào)的5G手機(jī)幾乎可以被任何東西擋住信號(hào)，電話亭、一棵樹(shù)、玻璃、雨傘、甚至是...空氣，只要基站和手機(jī)之間有遮擋，可能轉(zhuǎn)個(gè)身，網(wǎng)絡(luò)會(huì)立刻回落到4G。而采用Sub-6GHz和毫米波同時(shí)覆蓋的運(yùn)營(yíng)商則相安無(wú)事。

“胖砸，你擋住我的信號(hào)啦！” 如果基站覆蓋不夠完善，分分鐘會(huì)出現(xiàn)“胖砸！你擋住我的5G信號(hào)啦”的情況。 想要5G毫米波體驗(yàn)好，必須建很多基站——幾乎每個(gè)角落都需要！ 然而這么一個(gè)信號(hào)“戰(zhàn)五渣”5G毫米波，卻被行業(yè)寄予厚望。 根據(jù)GSMA今年3月發(fā)布的《5G 毫米波在中國(guó)的機(jī)遇》白皮書(shū)提到，預(yù)計(jì)到 2034 年，在中國(guó)使用毫米波頻段將產(chǎn)生約 1040 億美元的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

這1040億美元的效益，將來(lái)自于制造業(yè)、公用事業(yè)、專業(yè)服務(wù)和金融服務(wù)、信息通信技術(shù)和貿(mào)易等多個(gè)領(lǐng)域。

為什么5G毫米波這么“弱雞”卻倍受青睞，原因很簡(jiǎn)單。

5G毫米波載波頻率更高，信號(hào)帶寬更大。以60GHz頻段為例，每個(gè)信道的頻譜帶寬達(dá)到2.16GHz，相比之下，4G-LTE頻段可用頻譜帶寬只有100MHz。說(shuō)白了就是5G毫米波網(wǎng)速很快，比Sub-6GHz的5G更快。 ITU IMT-2020規(guī)范要求5G速度可以達(dá)到20Gbit/s，單靠Sub-6GHz是搞不定的，得用上毫米波。

“擁擠”的sub-6GHz頻段 另外，毫米波受到的頻段干擾更少。1.9Ghz-6Ghz頻段仿佛是擁擠的地鐵，Wi-Fi、藍(lán)牙、衛(wèi)星廣播等都“擠”在一起，難免會(huì)有“打架”。 而毫米波頻段就像是無(wú)人區(qū)飛馳的敞篷跑車，時(shí)延極低，容量高，可以同時(shí)有更多設(shè)備連接。

總而言之，5G毫米波帶寬高，時(shí)延低，容量高。在日常生活中，5G毫米波可以幫助你秒速下完藍(lán)光視頻、在擁擠的球場(chǎng)享受高速網(wǎng)絡(luò)。 在專業(yè)場(chǎng)景，5G毫米波可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制、自主工廠運(yùn)輸、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。

在3GPP規(guī)定的5G標(biāo)準(zhǔn)中，無(wú)論是Sub-6GHz頻段和毫米波，都是5G標(biāo)準(zhǔn)。 兩者各有優(yōu)勢(shì)，Sub-6GHz頻段覆蓋廣，信號(hào)強(qiáng)且穩(wěn)定；毫米波速度快，時(shí)延低，多人時(shí)無(wú)需搶信號(hào)，然而一場(chǎng)雨就有可能被降維打擊回到4G。 所以說(shuō)，兩者是互補(bǔ)的關(guān)系，而不是迭代的關(guān)系。就像NSA和SA組網(wǎng)一樣，大家都是“真5G”，只不過(guò)是看哪個(gè)更適合運(yùn)營(yíng)商建設(shè)和使用場(chǎng)地的實(shí)際需要。 ■Sub-6GHz和毫米波應(yīng)用的現(xiàn)狀 現(xiàn)階段，我國(guó)選擇了Sub-6GHz頻段發(fā)展5G，美國(guó)主要選擇毫米波頻段，韓國(guó)、日本、歐洲等國(guó)家或地區(qū)則是兩種頻段都在發(fā)展。Sub-6GHz和毫米波是互補(bǔ)關(guān)系，而不是迭代的關(guān)系。就像數(shù)據(jù)蜂窩網(wǎng)絡(luò)和Wi-Fi一樣，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要看運(yùn)營(yíng)商和使用環(huán)境的具體需求。 Sub-6GHz的傳播距離與毫米波相比更遠(yuǎn)，更容易解決大范圍區(qū)域的信號(hào)覆蓋問(wèn)題。由于它的范圍廣，能更好地穿透物體，并且可以在4G基站的基礎(chǔ)上直接安裝，所以對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，它的建設(shè)成本更低。

網(wǎng)絡(luò)擁堵如同堵車毫米波的高寬帶同時(shí)滿足更多人上網(wǎng)另一方面，毫米波的帶寬更高，更容易解決用戶用網(wǎng)的擁堵問(wèn)題，同時(shí)滿足更多人上網(wǎng)。這種技術(shù)的覆蓋面積比較小，更適合在車站、機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)館等人口密集的場(chǎng)景應(yīng)用。毫米波要做到和Sub-6GHz一樣的覆蓋水平，基站密度至少是Sub-6GHz基站的5倍，成本自然更高。 舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，毫米波不僅需要更多的信號(hào)塔來(lái)覆蓋，而且還要持續(xù)輸出高強(qiáng)度的信號(hào)，5G基站輸出的電力是4G的3倍，僅耗電量就是一筆巨大的開(kāi)支。這也就不難理解前段時(shí)間，中國(guó)聯(lián)通夜間適時(shí)關(guān)停5G基站的做法，為的就是節(jié)省電力運(yùn)營(yíng)成本。

5G基站成本高，信號(hào)覆蓋易受環(huán)境制約，僅因?yàn)樗俣瓤烀绹?guó)的運(yùn)營(yíng)商就選擇毫米波的嗎？ 其實(shí)不然，由于Sub-6GHz里的可分配的大部分頻譜被美國(guó)的軍方占用，沒(méi)有足夠的無(wú)線頻譜再分給運(yùn)營(yíng)商使用，所以美國(guó)運(yùn)營(yíng)商的5G部署不得不從毫米波開(kāi)始。 我國(guó)現(xiàn)階段選擇Sub-6GHz頻段，主要是先解決5G網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋問(wèn)題，盡快把5G技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用，讓大多數(shù)消費(fèi)者都能用上5G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，對(duì)于毫米波的建設(shè)，我國(guó)同樣沒(méi)有停下腳步。 今年3月份，工信部就發(fā)布了“關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知”，問(wèn)文中提到“適時(shí)發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃，組織開(kāi)展毫米波設(shè)備和性能測(cè)試，為5G毫米波技術(shù)商用做好儲(chǔ)備”，說(shuō)明國(guó)家也倡導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商為毫米波的商用做好準(zhǔn)備，以便于未來(lái)的5G建設(shè)發(fā)展。 毫米波帶寬高、時(shí)延低、容量高的特點(diǎn)，在日常生活中，可以實(shí)現(xiàn)秒下載藍(lán)光視頻、解決網(wǎng)絡(luò)擁堵情況。特別是，它還可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，應(yīng)用前景很廣闊。■我們買的5G手機(jī)支持毫米波嗎？目前很多手機(jī)在硬件上都已經(jīng)支持5G毫米波，但是廠商會(huì)根據(jù)不同國(guó)家的市場(chǎng)情況，做出相應(yīng)的調(diào)整。 舉個(gè)栗子，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以Sub-6GHz為主導(dǎo)，而美國(guó)市場(chǎng)，以5G毫米波為主導(dǎo)。

例如，國(guó)行版的S20系列都支持Sub-6GHz頻段，但不支持5G毫米波，這種情況在三星老家的韓國(guó)也一樣。 但是，情況到了美國(guó)情況不一樣了，美國(guó)地區(qū)的S20+與S20 Ultra均支持Sub-6GHz和5G毫米波，而Verizo推出的特殊版三星S20，更是解決了S20因?yàn)闄C(jī)身過(guò)少，無(wú)法放下支持毫米波的兩個(gè)分立天線模塊這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)支持Sub-6GHz和5G毫米波。 總的來(lái)講，如果在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，你可能還買不到國(guó)行版支持毫米波的手機(jī)，因?yàn)閷?duì)于廠商來(lái)講沒(méi)有推出的必要。而在美國(guó)市場(chǎng)，你可以買到。 對(duì)于國(guó)內(nèi)消費(fèi)者的話，完全不用為手機(jī)缺失對(duì)毫米波的支持而恐懼，離它真正在國(guó)內(nèi)的商用還有一段距離。 這也就解答了文章開(kāi)始的問(wèn)題，今年國(guó)行版iPhone12可能不會(huì)支持毫米波，因?yàn)閷?duì)于蘋(píng)果和國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商來(lái)講還沒(méi)有推出的必要，現(xiàn)階段消費(fèi)者根本使用不上，國(guó)內(nèi)毫米波離“真正的實(shí)用”還有一段距離。 另外在信號(hào)和網(wǎng)速之間，相信大多數(shù)人更關(guān)心信號(hào)的穩(wěn)定性，畢竟國(guó)內(nèi)Sub-6GHz頻段的5G網(wǎng)絡(luò)速度已經(jīng)非?？炝?，大家都不想再體驗(yàn)被iPhone信號(hào)差支配的恐懼。 iPhone12到底支持毫米波5G還是Sub-6GHz，蘋(píng)果可能會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)?G建設(shè)情況，推出支持不同類型5G頻譜的iPhone。與其猜測(cè)這些，用戶或許更關(guān)心5G套餐的價(jià)格什么時(shí)候可以降下來(lái)，這才是5G普及的關(guān)鍵。

總結(jié)

毫米波5G與Sub-6GHz優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)造福人類。毫米波相對(duì)于低頻段，整體產(chǎn)業(yè)鏈完善程度還不足夠，包括器件的成熟度等，還需要進(jìn)一步推動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)鏈成熟。如，毫米波技術(shù)對(duì)基帶芯片、射頻芯片、天線、變頻器、移相器、功放、低噪放、射頻開(kāi)關(guān)等關(guān)鍵器件提出了新要求。中國(guó)目前重點(diǎn)關(guān)注于sub-6GHz的5G商用，在這個(gè)窗口期，國(guó)內(nèi)的毫米波上下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)該盡快技術(shù)積累，縮小與國(guó)外頂尖水平的差距。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：iPhone12將支持的毫米波技術(shù)到底是什么？國(guó)內(nèi)還用不上？

文章出處：【微信公眾號(hào)：EDA365】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。