俗話說計(jì)劃趕不上變化，在5G網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)上就是如此，當(dāng)然這里并不是說5G的推進(jìn)速度太慢，沒能達(dá)到行業(yè)與消費(fèi)者的期待，而是5G的推進(jìn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計(jì)劃時(shí)間表，就說3GPP所制定的5G國際標(biāo)準(zhǔn)，其首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定完成并凍結(jié)的時(shí)間在2017年12月，這個(gè)時(shí)間已經(jīng)比原本計(jì)劃的時(shí)間快了很多。

【PChome手機(jī)頻道深度行業(yè)】俗話說計(jì)劃趕不上變化，在5G網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)上就是如此，當(dāng)然這里并不是說5G的推進(jìn)速度太慢，沒能達(dá)到行業(yè)與消費(fèi)者的期待，而是5G的推進(jìn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了計(jì)劃時(shí)間表，就說3GPP所制定的5G國際標(biāo)準(zhǔn)，其首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定完成并凍結(jié)的時(shí)間在2017年12月，這個(gè)時(shí)間已經(jīng)比原本計(jì)劃的時(shí)間快了很多。

今年6月，第一版5G SA（獨(dú)立組網(wǎng)）的標(biāo)準(zhǔn)也將制定完成，這樣在加上已經(jīng)制定完成的5G NSA非獨(dú)立組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)終于不用摸著石頭過河了，全面的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)即將展開。

論及5G與4G在技術(shù)上的最大不同之處，其中之一就是通訊頻譜資源，5G通訊所使用的頻譜會(huì)更好，會(huì)充分利用大量可用頻譜監(jiān)管范式和頻段中的每一點(diǎn)頻譜 — 從1 GHz以下低頻帶到1 GHz至6 GHz中頻帶和稱為毫米波的高頻帶。

相對(duì)于目前4G使用的中低頻，5G在中高頻及毫米波頻段的速度和帶寬上具有天生的優(yōu)勢，但是相應(yīng)的在傳輸距離與信號(hào)覆蓋上，也存在著挑戰(zhàn)。通過基本的物理學(xué)定律就能得知，電磁波的頻率越高，在傳輸距離上與傳播損耗繞射能力表現(xiàn)就越差，對(duì)于5G所使用的電磁波自然也不例外。為了解決5G電磁波的覆蓋問題，目前行業(yè)既使用了技術(shù)手段，也采用了策略手段，兩方面下手過后，已經(jīng)基本解決了5G的信號(hào)傳輸問題。

Sub-6GHz與毫米波兩大頻段

首先我們要清楚，目前階段我們對(duì)5G的關(guān)注主要集中在兩個(gè)頻段，Sub-6GHz以及高頻毫米波（mmWave）。4G通訊中使用的頻率大多為700MHz-2.6GHz之間，5G使用的頻率在此之上乃至100GHz的一個(gè)巨大頻段之中。在這個(gè)頻段之中，Sub-6GHz是其中相對(duì)較低的頻率，它的頻率不超過6GHz，在國內(nèi)5G的建設(shè)中，已經(jīng)確認(rèn)將首先使用這一頻段。工信部也已經(jīng)公布我國5G中頻段內(nèi)的頻率使用規(guī)劃，明確了明確了3300-3400MHz（原則上限室內(nèi)使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz頻段作為5G系統(tǒng)的工作頻段。這些頻段可比目前三大運(yùn)營商所使用的4G頻段高了不少。

Sub-6GHz頻段作為NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）的關(guān)鍵之一，在建設(shè)成網(wǎng)后，可以有效利用現(xiàn)有的4G LTE網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)使用2.5GHz-2.7GHz頻段，可以節(jié)約運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，并且能夠很好的兼顧網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和建筑內(nèi)部穿透能力。也就是說它在網(wǎng)絡(luò)速度和信號(hào)覆蓋上都能夠取得很不錯(cuò)的效果。

另外目前中國運(yùn)營商所開展的5G聯(lián)通試驗(yàn)中，使用的大多也是這一頻段。比如在2017年中，中國移動(dòng)、中興與高通所進(jìn)行的全球首個(gè)基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的端到端5G新空口系統(tǒng)互通，在二者之間的通訊頻率就在3.5GHz頻段。顯然這就是未來國內(nèi)使用的5G手機(jī)中，必須支持到的一個(gè)頻段。

毫米波（mmWave）使用的則是頻率超過24GHz的高頻電磁波，它的傳輸帶寬極大，在高通展示的5G手機(jī)參考設(shè)計(jì)模型中，單載波可以達(dá)到100MH的帶寬，8CA載波聚合的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)800MHz的超高帶寬。高通在MWC的展示中，已經(jīng)通過運(yùn)用毫米波技術(shù)，達(dá)到了4.63Gbps的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，這是一個(gè)在4G時(shí)代無法想象的快速。

毫米波雖說在速度上讓6GHz頻段望塵莫及的，然而其面臨的信號(hào)傳輸問題也是空前的。在MWC高通的展臺(tái)中，我們只需要用手擋在信號(hào)發(fā)射器與模型手機(jī)之中，就能夠讓傳輸速度極具下降甚至直接斷線，而連這種程度的遮擋都無法有效對(duì)抗的通訊技術(shù)，是根本無法用作商用的。不過高通已經(jīng)研發(fā)出了波束形成、波束追蹤技術(shù)，它們可以極大的改善毫米波的信號(hào)覆蓋問題，使其可以達(dá)到300米的有效覆蓋范圍，這已經(jīng)十分接近目前4G基站的有效覆蓋范圍。

全面領(lǐng)先4G LTE的速度

兩種5G時(shí)代最常用通訊頻段的話題暫且告一段落，5G網(wǎng)絡(luò)下我們究竟能獲得什么樣的網(wǎng)絡(luò)速度？這里我們同樣來看高通在法蘭克福與舊金山所進(jìn)行的兩組5G實(shí)際使用試驗(yàn)。其中法蘭克福使用的是Sub-6GHz方案，運(yùn)行在3.5GHz頻段，舊金山使用的則是毫米波方案。這是5G組網(wǎng)中的兩種最普遍方案。

我們首先來看在法蘭克福的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這里使用的非獨(dú)立組網(wǎng)的NSA 5G新空口網(wǎng)絡(luò)，在頻寬為100MHz的3.5GHz頻譜上運(yùn)行。網(wǎng)頁瀏覽下行速度從4G的平均56Mbps提升至超過490Mbps，實(shí)現(xiàn)近900%的增益。時(shí)延均值從116毫秒降至17毫秒，響應(yīng)速度提升近7倍。

在舊金山的毫米波試驗(yàn)結(jié)果，則更是嚇人。平均下行速度從4G均值71Mbps提升至毫米波覆蓋內(nèi)覆蓋下的1.4Gbps，實(shí)現(xiàn)近2000%的增益。瀏覽時(shí)延均值從115毫秒降至4.9毫秒響應(yīng)提速近23倍。文件下載速度超過186Mbps，與此相比LTE為10Mbps，實(shí)現(xiàn)1826%的增益。顯然即使是目前最為優(yōu)秀的4G LTE網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)際的使用環(huán)境下，也根本追不上5G速度的尾燈。具有代差優(yōu)勢的5G網(wǎng)絡(luò)，顯然要比4G LTE好用太多了。

通過真實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)我們不難看出，無論是使用Sub-6GHz頻段或是高頻毫米波，其所能帶來的體驗(yàn)都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越4G LTE的，哪怕是現(xiàn)在最領(lǐng)先的千兆級(jí)LTE，都無法與之抗衡。

二者兼具才是5G王道

5G網(wǎng)絡(luò)在速度上的優(yōu)勢巨大，在信號(hào)覆蓋上也有著可行的解決方案，Sub-6GHz與毫米波并存，正是解決5G信號(hào)覆蓋問題的一劑良藥。

即使是在現(xiàn)在如日中天的4G LTE網(wǎng)絡(luò)，也是不能保證100%的信號(hào)覆蓋的，在一些地方依舊需要3G甚至2G網(wǎng)絡(luò)來保證信號(hào)的覆蓋。對(duì)于5G來說同樣如此，速度最快的毫米波技術(shù)，是作為相對(duì)固定的場景來使用了，依照在美國市場的使用情況來看，它可以取代家庭寬帶，來打造出無線的高速網(wǎng)絡(luò)；Sub-6GHz則類似于現(xiàn)在的4G LTE網(wǎng)絡(luò)，它在網(wǎng)絡(luò)速度與信號(hào)覆蓋上能夠取得比較平衡的表現(xiàn)；另外未來的5G時(shí)代中，4G LTE同樣是不可或缺的重要一環(huán)，它用來保證信號(hào)的廣泛覆蓋，在一些5G信號(hào)無法覆蓋的區(qū)域，千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò)來接管通訊。

多模支持比不可少

我們現(xiàn)在去選擇手機(jī)，多模全網(wǎng)通已經(jīng)被認(rèn)為是手機(jī)的基本功能而非賣點(diǎn)，在5G時(shí)代中，這一觀點(diǎn)會(huì)延續(xù)下去，多種頻段的全面支持是必不可少的，否則很難在5G的環(huán)境中生存下去。

當(dāng)然5G的多模支持，對(duì)于5G手機(jī)的設(shè)計(jì)存在著很大的挑戰(zhàn)，其一就是5G調(diào)制解調(diào)器的支持。這點(diǎn)其實(shí)是不用我們太過擔(dān)心的，高通高層就曾經(jīng)表示過，會(huì)針對(duì)不同的地區(qū)，推出不同頻段支持的的通訊調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)品，并且肯定會(huì)推出Sub-6GHz+毫米波雙模支持的芯片。

而天線與射頻方面的設(shè)計(jì)，比起5G調(diào)制解調(diào)器的支持要更為棘手，畢竟其天線設(shè)計(jì)與現(xiàn)在手機(jī)的天線設(shè)計(jì)差別巨大，想要在保持目前4G手機(jī)的這種纖薄設(shè)計(jì)并兼具5G的性能表現(xiàn)難度很大。目前高通已經(jīng)發(fā)布了完整的射頻解決方案，將上千個(gè)射頻組件進(jìn)行了整個(gè)，更夠讓手機(jī)廠商更快的設(shè)計(jì)出理想的5G手機(jī)。

當(dāng)然，我們現(xiàn)在對(duì)于5G手機(jī)也只是設(shè)想，真正的5G手機(jī)是什么樣我們還不得而知，或許初期的5G手機(jī)，依舊是Sub-6GHz或毫米波的單模手機(jī)，但隨著5G網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)，最終我們的手機(jī)必然是能夠支持所有頻段的多模產(chǎn)品。