iPhone12支持的毫米波技術(shù)是什么？

來源：ittbank、財經(jīng)網(wǎng)科技；由“重慶市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會”整理發(fā)布

日前，蘋果公司正式發(fā)布了旗下2020年全新的智能手機產(chǎn)品系列——iPhone 12系列。iPhone12系列手機均支持5G之外，還一個功能就是5G毫米波。其最高下載速率高達3.5Gbps，峰值可以達到4Gbps，上行速度也達到了200Mbps，這個速率沒有5G毫米波是不可能的，Sub-6GHz頻段下載通常在2.3Gbps以內(nèi)。但是國行版不支持5G毫米波，國內(nèi)的兩個網(wǎng)絡(luò)型號中沒有5G mmWave頻段（n260/n261）。

Sub-6GHz和毫米波到底指什么？帶著疑問我們來看一下。

■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)的兩個頻段代號，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的無線空口被稱為NR。3GPP在5G無線規(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，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，目前我國主要采用的就是Sub-6GHz ，該頻段的特點是：信號穿透力強，但數(shù)據(jù)傳輸速度要慢于毫米波。具體來講，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到7.35Gbps，理論上甚至能實現(xiàn)10Gbps的高速傳輸。

而美國主要采用的是毫米波頻段，其特點是傳輸速度快，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，波長越短，其穿透力越差。 對此，有國外數(shù)碼博主針對美國T-Mobile和其它運營商的5G信號進行過測試，其中T-Mobile覆蓋Sub-6GHz和毫米波頻段，其他運營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手機幾乎可以被任何東西擋住信號，電話亭、玻璃、樹木和雨水等等，只要基站和手機之間有遮擋，5G網(wǎng)絡(luò)就可能回落到4G狀態(tài)。對比之下，采用Sub-6GHz和毫米波同時覆蓋的運營商信號表現(xiàn)則更好。 總而言之，Sub-6GHz和毫米波代表了5G無線頻率的兩個大范圍。當(dāng)前，中國的5G建設(shè)是以Sub-6GHz為主導(dǎo)，而美國是則以毫米波為主導(dǎo)，這也是目前全球5G發(fā)展的兩個方向?！?G毫米波有什么優(yōu)劣勢？ 我們先說說毫米波的劣勢。 為什么目前國內(nèi)運營商以Sub-6GHz作為5G網(wǎng)絡(luò)的主力？ 原因很簡單，因為5G毫米波存在一個硬傷——信號。 如果說現(xiàn)在的4G信號是“滿血”，Sub-6GHz的5G信號是剛好能用，那么毫米波5G信號就是“戰(zhàn)五渣”。

圖源：LinusTechTips 前面提到，毫米波是波長約在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，波長越短，穿透能力越差。

毫米波可以被樹木遮擋（圖源：LuxCarta） 一片樹葉、一張紙、甚至是一滴水的遮擋，就可以讓毫米波5G信號徹底“翻車”。 就在最近，數(shù)碼播主LinusTechTips對T-Mobile和其它運營商的5G信號進行測試，其中T-Mobile覆蓋Sub-6GHz和毫米波信號，而對比的運營商主要采用毫米波信號。 在演示中，采用毫米波信號的5G手機幾乎可以被任何東西擋住信號，電話亭、一棵樹、玻璃、雨傘、甚至是...空氣，只要基站和手機之間有遮擋，可能轉(zhuǎn)個身，網(wǎng)絡(luò)會立刻回落到4G。而采用Sub-6GHz和毫米波同時覆蓋的運營商則相安無事。

“胖砸，你擋住我的信號啦！” 如果基站覆蓋不夠完善，分分鐘會出現(xiàn)“胖砸！你擋住我的5G信號啦”的情況。 想要5G毫米波體驗好，必須建很多基站——幾乎每個角落都需要！ 然而這么一個信號“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 毫米波在中國的機遇》白皮書提到，預(yù)計到 2034 年，在中國使用毫米波頻段將產(chǎn)生約 1040 億美元的經(jīng)濟效應(yīng)。

這1040億美元的效益，將來自于制造業(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)易等多個領(lǐng)域。

為什么5G毫米波這么“弱雞”卻倍受青睞，原因很簡單。

5G毫米波載波頻率更高，信號帶寬更大。以60GHz頻段為例，每個信道的頻譜帶寬達到2.16GHz，相比之下，4G-LTE頻段可用頻譜帶寬只有100MHz。說白了就是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、藍牙、衛(wèi)星廣播等都“擠”在一起，難免會有“打架”。 而毫米波頻段就像是無人區(qū)飛馳的敞篷跑車，時延極低，容量高，可以同時有更多設(shè)備連接。

總而言之，5G毫米波帶寬高，時延低，容量高。在日常生活中，5G毫米波可以幫助你秒速下完藍光視頻、在擁擠的球場享受高速網(wǎng)絡(luò)。 在專業(yè)場景，5G毫米波可以實現(xiàn)工業(yè)機器人的遠程控制、自主工廠運輸、遠程醫(yī)療等。

在3GPP規(guī)定的5G標(biāo)準(zhǔn)中，無論是Sub-6GHz頻段和毫米波，都是5G標(biāo)準(zhǔn)。 兩者各有優(yōu)勢，Sub-6GHz頻段覆蓋廣，信號強且穩(wěn)定；毫米波速度快，時延低，多人時無需搶信號，然而一場雨就有可能被降維打擊回到4G。 所以說，兩者是互補的關(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”，只不過是看哪個更適合運營商建設(shè)和使用場地的實際需要。 ■Sub-6GHz和毫米波應(yīng)用的現(xiàn)狀 現(xiàn)階段，我國選擇了Sub-6GHz頻段發(fā)展5G，美國主要選擇毫米波頻段，韓國、日本、歐洲等國家或地區(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)要看運營商和使用環(huán)境的具體需求。 Sub-6GHz的傳播距離與毫米波相比更遠，更容易解決大范圍區(qū)域的信號覆蓋問題。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，所以對于運營商來說，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)的擁堵問題，同時滿足更多人上網(wǎng)。這種技術(shù)的覆蓋面積比較小，更適合在車站、機場、體育場館等人口密集的場景應(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。 舉個簡單的例子，毫米波不僅需要更多的信號塔來覆蓋，而且還要持續(xù)輸出高強度的信號，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支。這也就不難理解前段時間，中國聯(lián)通夜間適時關(guān)停5G基站的做法，為的就是節(jié)省電力運營成本。

5G基站成本高，信號覆蓋易受環(huán)境制約，僅因為速度快美國的運營商就選擇毫米波的嗎？ 其實不然，由于Sub-6GHz里的可分配的大部分頻譜被美國的軍方占用，沒有足夠的無線頻譜再分給運營商使用，所以美國運營商的5G部署不得不從毫米波開始。 我國現(xiàn)階段選擇Sub-6GHz頻段，主要是先解決5G網(wǎng)絡(luò)的信號覆蓋問題，盡快把5G技術(shù)投入實際應(yīng)用，讓大多數(shù)消費者都能用上5G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，對于毫米波的建設(shè)，我國同樣沒有停下腳步。 今年3月份，工信部就發(fā)布了“關(guān)于推動5G加快發(fā)展的通知”，問文中提到“適時發(fā)布部分5G毫米波頻段頻率使用規(guī)劃，組織開展毫米波設(shè)備和性能測試，為5G毫米波技術(shù)商用做好儲備”，說明國家也倡導(dǎo)運營商為毫米波的商用做好準(zhǔn)備，以便于未來的5G建設(shè)發(fā)展。 毫米波帶寬高、時延低、容量高的特點，在日常生活中，可以實現(xiàn)秒下載藍光視頻、解決網(wǎng)絡(luò)擁堵情況。特別是，它還可以實現(xiàn)工業(yè)機器人的遠程控制、遠程醫(yī)療等，應(yīng)用前景很廣闊。

■總結(jié)

毫米波5G與Sub-6GHz優(yōu)勢互補，共同推進5G產(chǎn)業(yè)造福人類。毫米波相對于低頻段，整體產(chǎn)業(yè)鏈完善程度還不足夠，包括器件的成熟度等，還需要進一步推動整體產(chǎn)業(yè)鏈成熟。如，毫米波技術(shù)對基帶芯片、射頻芯片、天線、變頻器、移相器、功放、低噪放、射頻開關(guān)等關(guān)鍵器件提出了新要求。中國目前重點關(guān)注于sub-6GHz的5G商用，在這個窗口期，國內(nèi)的毫米波上下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)該盡快技術(shù)積累，縮小與國外頂尖水平的差距。

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

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