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毫米波|美版iPhone 12支持的5G毫米波 为什么到国行版就没了？

网络技术频段覆盖通信频率毫米波GHz


毫米波|美版iPhone 12支持的5G毫米波 为什么到国行版就没了？文章插图
毫米波|美版iPhone 12支持的5G毫米波 为什么到国行版就没了？文章插图
凹槽
美版的iphone 12比国行iphone 12多了一个凹槽 ， 这就是毫米波5G的天线 。
图片来源：苹果公司官网
10月下旬 ， 苹果公司正式发布了2020年全新的智能手机产品系列——iPhone 12系列 。 细心的人会留意到 ， 只有美版的iPhone 12系列新机支持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 ， 而只支持Sub-6GHz频段 。
为什么同样是5G手机 ， 苹果公司却推出了美国“特供”呢？其实 ， 这是由于各国选择的5G方案不同导致的 。
“选择不同的5G方案 ， 是各国分别基于各自实际的选择 。 ”东南大学信息学院教授、博士生导师、电磁场与微波技术工程系主任陈继新教授表示 ， 两种方案各有优劣 ， 而毫米波也是下一阶段我国在通信领域的突破方向 。
通信要求日益增高 5G频段开始出现岔路口
【毫米波|美版iPhone 12支持的5G毫米波 为什么到国行版就没了？】翻开人类无线通信发展史 ， 我们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 。
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技术的发展趋势使传播频率达到更高水平 ， 而全球的5G方案大致可以分为毫米波和Sub-6GHz 。 ”陈继新表示 。
毫米波是指波长在1—10mm之间的电磁波 。 由于波长较短 ， 毫米波对应的频率为30GHz—300GHz 。 而Sub-6GHz是指频率低于6GHz的电磁波 。
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 。
两种方案各有优劣 各国部署是基于现实的选择
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 。
此前 ， 谷歌公司在相同范围、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 。
其测试结果显示 ， 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 。
此外 ， 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 ， 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 。
“如果采用毫米波部署5G网络 ， 同等面积必须建设更多的基站来完成覆盖 ， 组网成本比较高 。 ”中科智达物联网系统有限公司董事长许欣介绍说 。


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