首页 资讯频道 互联频道 智能频道 网络 数据频道 安全频道 服务器频道 存储频道

苹果12手机技术支持毫米波吗?

2020-10-14 11:50:10 来源 : ittbank 搜狐号

苹果之前已经和高通达成协议,今年iPhone12支持5G网络可以说是板上钉钉了。但有消息显示,四款新机中可能只有两款支持Sub-6GHz和毫米波频段,另外两款就只支持Sub-6GHz 频段,不支持毫米波。

Sub-6GHz和毫米波到底指什么,苹果为什么要这么做?有人说,国行版iPhone12有没有毫米波都不受影响,这又是什么意思呢?带着疑问我们来看一下。

■Sub-6GHz和毫米波的区别是什么

Sub-6GHz和毫米波是5G网络的两个频段代号,3GPP是全球最大的专利组织之一,现在全球部署的5G网络都是3GPP框架内的5G,5G的无线空口被称为NR。3GPP在5G无线规范中定义了5GNR的工作频率,其中分成了两大部分,分别是FR1和FR2。

FR1和FR2的定义(3GPP 38.101)

FR1定义的是450MHz-6000Mhz,也就是我们常说的Sub-6GHz。

FR2定义的是24250Mhz-52600Mhz,由于FR2覆盖波段之中多数小于10毫米波长,这部分频段也因此被称为“毫米波(mmWave)”。

全球5G网络频段主要分为 Sub-6GHz 和毫米波两大范围,目前我国主要采用的就是Sub-6GHz ,该频段的特点是:信号穿透力强,但数据传输速度要慢于毫米波。具体来讲,支持Sub-6GHz的芯片最高下行速率为4.7Gbps,而支持毫米波的芯片下行速率可以达到7.35Gbps,理论上甚至能实现10Gbps的高速传输。

而美国主要采用的是毫米波频段,其特点是传输速度快,但穿透力很差。那究竟有多差呢?毫米波是波长约在1毫米~10毫米之间的电磁波,我们从物理课中可以得知,电磁波频率越高,波长越短,其穿透力越差。

对此,有国外数码博主针对美国T-Mobile和其它运营商的5G信号进行过测试,其中T-Mobile覆盖Sub-6GHz和毫米波频段,其他运营商则主要采用毫米波频段。

毫米波的穿透能力较差 容易受环境影响

结果显示,采用毫米波技术的5G手机几乎可以被任何东西挡住信号,电话亭、玻璃、树木和雨水等等,只要基站和手机之间有遮挡,5G网络就可能回落到4G状态。对比之下,采用Sub-6GHz和毫米波同时覆盖的运营商信号表现则更好。

总而言之,Sub-6GHz和毫米波代表了5G无线频率的两个大范围。当前,中国的5G建设是以Sub-6GHz为主导,而美国是则以毫米波为主导,这也是目前全球5G发展的两个方向。

■5G毫米波有什么优劣势?

我们先说说毫米波的劣势。

为什么目前国内运营商以Sub-6GHz作为5G网络的主力?

原因很简单,因为5G毫米波存在一个硬伤——信号。

如果说现在的4G信号是“满血”,Sub-6GHz的5G信号是刚好能用,那么毫米波5G信号就是“战五渣”。

图源:LinusTechTips

前面提到,毫米波是波长约在1毫米-10毫米之间的电磁波。而初中物理课本告诉我们,电磁波频率越高,波长越短,穿透能力越差。

毫米波可以被树木遮挡(图源:LuxCarta)

一片树叶、一张纸、甚至是一滴水的遮挡,就可以让毫米波5G信号彻底“翻车”。

就在最近,数码播主LinusTechTips对T-Mobile和其它运营商的5G信号进行测试,其中T-Mobile覆盖Sub-6GHz和毫米波信号,而对比的运营商主要采用毫米波信号。

在演示中,采用毫米波信号的5G手机几乎可以被任何东西挡住信号,电话亭、一棵树、玻璃、雨伞、甚至是...空气,只要基站和手机之间有遮挡,可能转个身,网络会立刻回落到4G。而采用Sub-6GHz和毫米波同时覆盖的运营商则相安无事。

“胖砸,你挡住我的信号啦!”

如果基站覆盖不够完善,分分钟会出现“胖砸!你挡住我的5G信号啦”的情况。

想要5G毫米波体验好,必须建很多基站——几乎每个角落都需要!

然而这么一个信号“战五渣”5G毫米波,却被行业寄予厚望。

根据GSMA今年3月发布的《5G 毫米波在中国的机遇》白皮书提到,预计到 2034 年,在中国使用毫米波频段将产生约 1040 亿美元的经济效应。

这1040亿美元的效益,将来自于制造业、公用事业、专业服务和金融服务、信息通信技术和贸易等多个领域。

为什么5G毫米波这么“弱鸡”却倍受青睐,原因很简单。

5G毫米波载波频率更高,信号带宽更大。以60GHz频段为例,每个信道的频谱带宽达到2.16GHz,相比之下,4G-LTE频段可用频谱带宽只有100MHz。说白了就是5G毫米波网速很快,比Sub-6GHz的5G更快。

ITU IMT-2020规范要求5G速度可以达到20Gbit/s,单靠Sub-6GHz是搞不定的,得用上毫米波。

“拥挤”的sub-6GHz频段

另外,毫米波受到的频段干扰更少。1.9Ghz-6Ghz频段仿佛是拥挤的地铁,Wi-Fi、蓝牙、卫星广播等都“挤”在一起,难免会有“打架”。

而毫米波频段就像是无人区飞驰的敞篷跑车,时延极低,容量高,可以同时有更多设备连接。

总而言之,5G毫米波带宽高,时延低,容量高。在日常生活中,5G毫米波可以帮助你秒速下完蓝光视频、在拥挤的球场享受高速网络。

在专业场景,5G毫米波可以实现工业机器人的远程控制、自主工厂运输、远程医疗等。

在3GPP规定的5G标准中,无论是Sub-6GHz频段和毫米波,都是5G标准。

两者各有优势,Sub-6GHz频段覆盖广,信号强且稳定;毫米波速度快,时延低,多人时无需抢信号,然而一场雨就有可能被降维打击回到4G。

所以说,两者是互补的关系,而不是迭代的关系。就像NSA和SA组网一样,大家都是“真5G”,只不过是看哪个更适合运营商建设和使用场地的实际需要。

■Sub-6GHz和毫米波应用的现状

现阶段,我国选择了Sub-6GHz频段发展5G,美国主要选择毫米波频段,韩国、日本、欧洲等国家或地区则是两种频段都在发展。Sub-6GHz和毫米波是互补关系,而不是迭代的关系。就像数据蜂窝网络和Wi-Fi一样,网络建设要看运营商和使用环境的具体需求。

Sub-6GHz的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。由于它的范围广,能更好地穿透物体,并且可以在4G基站的基础上直接安装,所以对于运营商来说,它的建设成本更低。

网络拥堵如同堵车

毫米波的高宽带同时满足更多人上网

另一方面,毫米波的带宽更高,更容易解决用户用网的拥堵问题,同时满足更多人上网。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。毫米波要做到和Sub-6GHz一样的覆盖水平,基站密度至少是Sub-6GHz基站的5倍,成本自然更高。

举个简单的例子,毫米波不仅需要更多的信号塔来覆盖,而且还要持续输出高强度的信号,5G基站输出的电力是4G的3倍,仅耗电量就是一笔巨大的开支。这也就不难理解前段时间,中国联通夜间适时关停5G基站的做法,为的就是节省电力运营成本。

5G基站

成本高,信号覆盖易受环境制约,仅因为速度快美国的运营商就选择毫米波的吗?

其实不然,由于Sub-6GHz里的可分配的大部分频谱被美国的军方占用,没有足够的无线频谱再分给运营商使用,所以美国运营商的5G部署不得不从毫米波开始。

我国现阶段选择Sub-6GHz频段,主要是先解决5G网络的信号覆盖问题,尽快把5G技术投入实际应用,让大多数消费者都能用上5G网络。当然,对于毫米波的建设,我国同样没有停下脚步。

今年3月份,工信部就发布了“关于推动5G加快发展的通知”,问文中提到“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储备”,说明国家也倡导运营商为毫米波的商用做好准备,以便于未来的5G建设发展。

毫米波带宽高、时延低、容量高的特点,在日常生活中,可以实现秒下载蓝光视频、解决网络拥堵情况。特别是,它还可以实现工业机器人的远程控制、远程医疗等,应用前景很广阔。

■我们买的5G手机支持毫米波吗?

目前很多手机在硬件上都已经支持5G毫米波,但是厂商会根据不同国家的市场情况,做出相应的调整。

举个栗子,目前国内市场以Sub-6GHz为主导,而美国市场,以5G毫米波为主导。

例如,国行版的S20系列都支持Sub-6GHz频段,但不支持5G毫米波,这种情况在三星老家的韩国也一样。

但是,情况到了美国情况不一样了,美国地区的S20+与S20 Ultra均支持Sub-6GHz和5G毫米波,而Verizo推出的特殊版三星S20,更是解决了S20因为机身过少,无法放下支持毫米波的两个分立天线模块这个问题,同时支持Sub-6GHz和5G毫米波。

总的来讲,如果在国内市场,你可能还买不到国行版支持毫米波的手机,因为对于厂商来讲没有推出的必要。而在美国市场,你可以买到。

对于国内消费者的话,完全不用为手机缺失对毫米波的支持而恐惧,离它真正在国内的商用还有一段距离。

这也就解答了文章开始的问题,今年国行版iPhone12可能不会支持毫米波,因为对于苹果和国内运营商来讲还没有推出的必要,现阶段消费者根本使用不上,国内毫米波离“真正的实用”还有一段距离。

另外在信号和网速之间,相信大多数人更关心信号的稳定性,毕竟国内Sub-6GHz频段的5G网络速度已经非常快了,大家都不想再体验被iPhone信号差支配的恐惧。

iPhone12到底支持毫米波5G还是Sub-6GHz,苹果可能会根据当地5G建设情况,推出支持不同类型5G频谱的iPhone。与其猜测这些,用户或许更关心5G套餐的价格什么时候可以降下来,这才是5G普及的关键。

■总结

毫米波5G与Sub-6GHz优势互补,共同推进5G产业造福人类。毫米波相对于低频段,整体产业链完善程度还不足够,包括器件的成熟度等,还需要进一步推动整体产业链成熟。如,毫米波技术对基带芯片、射频芯片、天线、变频器、移相器、功放、低噪放、射频开关等关键器件提出了新要求。中国目前重点关注于sub-6GHz的5G商用,在这个窗口期,国内的毫米波上下游产业应该尽快技术积累,缩小与国外顶尖水平的差距。

相关文章

最近更新