2022世界杯预选赛(www.x2w8888.com):5G毫米波与Sub-6GH之争,中美为何选择差异手艺蹊径?

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摘要:全球5G网络频段主要分为Sub-6GHz和毫米波(mmWave)两大局限。中国现在主要生长的是基于Sub-6GHz频段的5G网络,而美国则主推的5G毫米波网络。此前网上有看法以为,这是中美两国在5G手艺蹊径选择上的匹敌。尚有看法以为,美国的5G毫米波手艺注定失败,中国已放弃5G毫米波。然则事实上并非云云。

全球5G网络频段主要分为Sub-6GHz和毫米波(mmWave)两大局限。中国现在主要生长的是基于Sub-6GHz频段的5G网络,而美国则主推的5G毫米波网络。此前网上有看法以为,这是中美两国在5G手艺蹊径选择上的匹敌。尚有看法以为,美国的5G毫米波手艺注定失败,中国已放弃5G毫米波。然则事实上并非云云。

芯智讯在此前文章《Sub-6GHz网络周全铺开,中国为什么还要生长5G毫米波?》当中有详细先容Sub-6GHz和毫米波这两种手艺的优瑕玷,并指出这两者并不是竞争关系,而是互补关系,同时也先容了中国在5G毫米波手艺上的部署。

5G毫米波频段拥有从24GHz到100GHz局限的超大带宽,使得其具有更高的上下行速率、更低时延和天真弹性空口设置等怪异的优势,可以有用知足未来无线通讯对于系统容量、传输速率和差异化应用等需求。然则,5G毫米波也有着一些劣势,好比毫米波的信号大气中流传容易受氧气吸收、空气湿度、雨雪雾天气的影响,信号易衰减,同时毫米波信号的穿透力差,易受物体阻挡,而这些因素也进一步导致了毫米波信号笼罩局限小等问题。

相比5G毫米波,sub-6GHz虽然在高速率、低时延、海量毗邻等特征上要比5G毫米波频段弱,然则其在信号衰减、穿透力、笼罩局限等方面要更具优势。这也意味着,要想实现同样普遍的5G信号笼罩局限的情形下,sub-6GHz的5G基站部署密度要更低,所需的基站成本也可以更低。

简朴总结来说,可以sub-6GHz频段来可以实现更远的传输距离,实现5G网络的更广的笼罩,而5G毫米波频则适合对于高上下行速率、低时延、海量毗邻场等特征要求较高的景下的需求。

那么为何中国会选择优先部署Sub-6GHz网络,而美国则选择了部署毫米波网络呢?对于这个问题,我们需要从中国与美国差其余国情以及产业差异性上来剖析。

人口密度差异带来的成本效益差异

中国虽然拥有960万平方公里的河山,然则却拥有14亿人口,除了 *** 、内蒙、新疆等少数省份属于地广人稀之外,其他的省份的人口密度都不低。而美国河山面积为937万平方公里,人口只有约3.33亿人,人口密度只有中国的不到1/4。而且,美国的人口主要群集在器械海岸及南部的少数州(主要是加利福尼亚州、德克萨斯州、佛罗里达州、纽约州和宾夕法尼亚州),宽大的中部区域更可谓是地广人稀。

在此靠山之下,中国选择Sub-6GHz频段能够更快的推动5G网络实现大局限笼罩,能够让更多的用户都能更快用上5G网络,有了更多的5G用户的支持,则可以加速推动5G手艺的应用,显然这也更为相符经济效益。若是美国也先选择Sub-6GHz频段来做大局限的笼罩,即即是能够与中国一样的举行大规模的5G组网投入,那么其所能够笼罩的人群也只有不到中国的1/4,显然这笔账对他们来说是不划算的。

纵然是原有的4G网络笼罩上,美国的运营商也主要是笼罩人口麋集的区域,在人口希罕的区域4G网络笼罩也较差。

因此,在5G的生长上,美国运营商选择优先生长毫米波频段,对美国主要都会的重点区域举行笼罩也不难明白。而且通过毫米波能够充实行展5G特征,可实现单元基站支持更大数目的用户的高速率需求的接入。

光纤网络基础设施差异

正是由于美国地广人稀,再加上一些历史和美国国情的缘故原由,美国的光纤部署水平远低于中国。研究数据显示,2019年,中国的光纤渗透率已高达86%(凭证工信部最新数据显示,中国光纤接入用户占比已到达92%),美国仅为25%。而中国完善的光纤网络等基础设施,则有利于Sub-6GHz网络的部署。

现在部署Sub-6GHz网络,大量的Sub-6GHz基站与焦点网之间就需要大量的光纤毗邻,对于原本光纤网络基础设施就不完善美国运营商来说,这将是一笔伟大的投入。再加上美国的土地是私有制的,这也意味着在地下铺设一条光纤网络,需要与所有的在这条线路上的土地所有者举行商谈并杀青协议,获得线路所经由位置的使用权。这也将会带来很大的建设成本上升,与部署时间的增添。(看过影戏《蜂鸟设计》的应该不难明白)

国资主导vs.私企主导

中国的5G网络建设现实上是由国资主导的,主要由中国国有的四大运营商投资建设,其背后也都是由国家提供资金与政策支持,这也是一项“政治义务”。在伟大的资金投入和政策加持之下,中国的5G网络建设速率极快。住手今年一季度,中国已经建成了跨越81.9万座5G基站。

而相比之下,美国三大运营商AT&T、Verizon、T-Mobile(已并购Sprint)都是私营企业,需要思量投入产出,即即是有一定的 *** 津贴,也不能能像中国这样的举行大规模投入。资料显示,住手2020年底,美国建设的5G基站数目仅有不到5万个。凭证之前T-Mobile宣布的5G网络基站建设设计速率,其新增5G基站速率也仅有每月1000个。

频谱资源差异

美国现在sub-6GHz以下的频谱大部门掌握在美国 *** 、军方及卫星企业的手中。这也使得美国的运营商难以获得sub-6GHz以下的频谱,只能将选择将眼光投向频谱资源更为宽裕的毫米波频段。

另外,中国 *** 是免费向四大运营商分配5G频谱,而对于美国运营商来说,纵然是频谱资源相对厚实的毫米波频段,也都是需要斥巨资向 *** 购置。

去年FCC(美国联邦通讯委员会)就宣布,它从用于5G的37GHz、39GHz和47GHz频谱的拍卖中获得了4,474,530,303美元收入。Verizon在该竞标中领先,赢得了4940个允许证,紧随厥后的是AT&T(3267个允许证)、Dish Network(2651个允许证)和T-Mobile(2384个允许证)。

可以作为弥补的LTE网络

早在2016年2月,高通就宣布了骁龙X16 LTE调制解调器,这是全球首个千兆级LTE调制解调器,可以到达高达1Gbps的下行速率。2017年2月,高通又推出了骁龙X20基带,进一步将下行速率提升到了1.2Gbps。2017年9月,华为宣布了麒麟970,其搭载的巴龙基带芯片支持1.2Gbps的最大下行速率,使得麒麟970成为了首款商用的支持1.2Gbps下行速率的手机芯片。

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2018年2月,高通又宣布了支持最高达2Gbps的下载速率的第三代千兆级LTE基带芯片骁龙X24。2018年8月尾,华为宣布了麒麟980处置器,首次集成了峰值下载速率高达1.4Gbps LET Cat.21的基带芯片。

在这些千兆级LTE芯片陆续推出的同时,全球千兆级LTE网络的建设也拉开了帷幕。2017年,全球第一张千兆LTE网络在澳大利亚商用。随后,从美国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国、中国等全球25个国家、43家运营商铺开千兆级LTE网络建设或实验。好比美国Verizon的LTE-U, Sprint的HPDE,AT&T的 LTE-A网络(LTE-Advanced)以及T-Mobile的600MHz频谱LTE网络,都支持千兆级LTE。

然则随着2019年5G网络元年的开启,包罗中国在内不少国家跳过了千兆级LTE网络建设,直接开启了5G网络的建设。

不外,从现实体验来看,千兆级LTE网络已经能够提供媲美Sub-6GHz 5G网络的体验。这也是为什么在2018年底,美国运营商AT&T直接将其千兆级LTE网络LTE-A (LTE-Advanced)直接重命名为“5G E”。固然AT&T的这番骚操作在那时也引发了外界的质疑。

另外,往后前一些媒体基于海内Sub-6GHz的5G网络现实测试来看,现实的下行速率平均多数照样在1Gbps以下,某些运营商的5G网络在有些场景下还低于100Mbps。

△图片泉源:5G产业圈

毫米波器件成熟度差异

毫米波是属于高频波段,对于响应的5G基带芯片、射频器件及工艺有着更高的要求。而相对于美国来说,中国在中高频器件这块此前一直处于落伍的职位。

好比在5G射频前端器件这块,现在主要也是被Skywork、Qorvo、Broadcomm(Avago)、muRata和高通的RF360所掌控。

现在中国大陆加上中国台湾,能够供应5G基带芯片的只有华为、紫光展锐和联发科,其中拥有支持毫米波的5G基带也只有华为和联发科,而能够供应部门5G射频器件的厂也只有飞骧科技等少数厂商。

同时,在制造工艺这块,现在主流的射频器件都以砷化镓(GaAs)为主,而毫米波则要用到氮化镓(GaN),现在海内在氮化镓工艺制造这块也是对照落伍。因其中国选择优先生长sub-6GHz网络,也是相符海内5G产业生长需要的。

5G毫米波手艺连续演进

现在5G毫米波手艺仍在连续演进,正在逐步战胜5G毫米波手艺面临的瑕玷。

好比,在信号局限方面,可以行使空间分集手艺、增添中继节点以及其他增程手艺来说提高5G毫米波信号笼罩局限。

今年6月,诺基亚、高通手艺公司和Uscellular就宣布,三方在商用网络下(基于28GHz(n261)频段),行使增程5G毫米波解决方案,在跨越10千米的通讯距离实现了毫米波笼罩的天下纪录:10千米的通讯距离,平均下行速率约为1Gbps,上行速率靠近57Mbps;在通讯距离跨越11.14千米处还实现了748Mbps的下行速率、56.78Mbps的上行速率。此项里程碑为在美国在农村等更普遍区域提供具有超大容量和低时延的增程5G毫米波网络服务铺平了蹊径。

另外,5G毫米波网络可以实现自回传,无需借助于光纤网络与焦点网的毗邻。

现在基于Sub-6GHz的5G网络,依然是需要依赖于传统的光纤回传方案,即每个5G基站与焦点网之间都需要通过光纤毗邻,而这也极大的提升了部署成本。

而基于5G毫米波手艺的IAB基站(Integrated Access and Backhaul,集成接入和回传一体化基站)可以通过无线的形式,借助其他5G毫米波基站作为中继节点,通过多跳功效,最终以无线传输的形式回传到焦点网,这将极大的节约光纤的部署成本。而这也使得5G毫米波IAB基站能够支持更具成本效益的麋集部署。

5G毫米波网络可以实现自回传,无需光纤网络,就可现实5G毫米波IAB基站与焦点网之间的数据传输,这对于美国运营商来说,无疑将可节约异常大的资金投入(不需要去买土地使用权,也不用去做更多的光纤部署了)。

去年7月,Verizon就和爱立信完成了一项看法验证试验,使用新的集成接入回程手艺来部署Verizon的5G网络服务,IAB基站通过使用毫米波频谱上的无线链路毗邻,而无需部署光纤。

小结:

正如我们在上一篇文章当中所强调的,5G毫米波与Sub-6GHz手艺并不是竞争关系,而是互补的关系。中国选择优先部署sub-6GHz、美国选择优先部署毫米波来组建5G网络,更多的是凭证自身的现真相形和需求来做的选择,并不能单纯的明白为两国在5G手艺蹊径上的匹敌,或者某些国家在选择上的错误。

现在,中国在建设Sub-6GHz网络建设已经趋于完善的同时,对于5G毫米波的研究和早期部署也已经最先。今年4月30日,工信部宣布了《5G应用“扬帆”行动设计(2021-2023年)》征求意见稿,提出将“适时宣布5G毫米波频率设计,探索5G毫米波频率使用允许执行招标制度”。

同样,美国方面也在为Sub-6GHz网络的建设做准备。在去年,美国FCC投票通过了一项设计,即美国 *** 用97亿美元买回卫星公司使用的3.7GHz-4.2GHz频谱,重新对电信公司拍卖,用于基于sub-6GHz频段的5G网络建设。

另外,随着动态频谱共享(DSS)手艺的应用,使得网络运营商可以在两种差其余手艺(如4G和5G)之间动态地共享频谱,允许运营商将部门现有的4G LTE频谱动态分配给5G。运营商只需通过软件升级,即可以将当前的4G信号塔转换成4G/5G夹杂信号塔。这也使得美国一些频谱资源有限的运营商,好比AT&T和Verizon更愿意通过此种方式来实现Sub-6GHz 5G网络的部署。

  • 评论列表:
  •  新2代理手机管理端
     发布于 2021-07-06 00:00:43  回复
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