5G网络的部署其实也存在着木桶效应 Sub-6GHz 与毫米波结合

木桶效应是个众人皆知的道理,5G 手机厂商也开始喜欢在宣传中自称自家产品是水桶机,然而 5G 网络的部署其实也存在着木桶效应,补上 5G 元年建设中的短板已成为了全球不少运营商当下目标,通过 Sub-6GHz 与毫米波结合让 5G 既覆盖的广,也覆盖的深且快。

5G 用户的期待:要覆盖也要快消费者对更快更好连接的期待或许正是产业链前进的动力之一,5G 元年里消费者的声音,也恰好能看出不同运营商扩展 5G 网络建设的演进方向。目前消费者关于 5G 的期待主要集中在了两点:其一是盼望 5G 网络能够早日覆盖自己所在的区域,其二是早点体验到 “飞一般”的 5G 网络速率。

对于 5G 覆盖的期待主要源自于两方面,一种是所在城市目前尚未覆盖 5G,运营商实际上已经开始在 2020 年通过中低频段的 Sub-6GHz 来实现 5G 网络的迅速覆盖,尤其是低频具备更好的穿透能力,例如拥有 600MHz 的 T-Mobile 就计划目标在 2020 年将 5G 信号覆盖 2 亿北美用户,并豪言将把 5G 覆盖至农村地区;另一种期待是关于 5G 信号的深度覆盖问题,用户希望在地铁、体育馆、楼宇等密集业务流区域依旧能享受到稳定高速的 5G 网络,计划在 2020 年着手进行深度覆盖的国内运营商,此前已在北京地铁站内将 Wi-Fi 覆盖换成 5G 毫米波小基站进行共址,让下行链路覆盖能达到 96%,上行的覆盖能达到 97%。

有意思的是,谈到 5G 毫米波,恰恰能够满足目前消费者对于 5G 速度更高的期待。例如,T-Mobile 就是典型代表,尽管在覆盖上不遗余力,但在 5G 速率却无法让消费者非常满意,原因就是 T-Mobile 的 600MHz 频段的 5G 速率仅比 4G 快 20%。实际上,目前 Sub-6GHz 频段在速率上已经和毫米波频段在 5G 速率上拉开了差距,而消费者恰恰拥有着 “用了就回不去”的天性。

2020 给 5G 网络补个 “+”号其实,T-Mobile 所面对的用户期待,也是不少在 5G 元年仅实现了 Sub-6GHz 频段覆盖的运营商所共有的,那就是用户希望 5G 峰值速率能够比 4G 快上好几倍。更何况,Android 11 系统中,还欲把信号标识设计为 “5G”与 “5G+”,用前者来代表 Sub-6GHz 频段,用后者来代表毫米波频段。试问届时新版本推送后,哪位消费者不希望看到带着 “+”号的 5G 呢?

之所以 Google 欲把毫米波频段给个 “5G+”的称号,就在于 5G 毫米波频段下的峰值速率优势已经突显。Ookla 基于 Speedtest 应用的大量用户实测数据,给出了分析结果:搭载高通骁龙移动平台的终端平均 5G 下载速率比 4G 快 5 倍,5G 毫米波比中频段速率还能再快 4 倍以上,搭载骁龙移动平台的 5G 毫米波终端峰值速率超过 2Gbps,平均下载速率超 900Mbps,而 Sub-6GHz 仅为 225Mbps。

而这一数据只是基于目前部署的 400MHz 带宽毫米波频谱测试得出,未来毫米波部署还会将带宽扩展至 800MHz,到时候速率还可以再提升一倍,骁龙 5G 产品已经能够支持 800MHz 带宽的毫米波连接。随着运营商对于网络带宽的扩展,消费者的 5G 手机届时可以实现峰值速率的再次翻倍。

对于在 5G 元年还没有建设毫米波网络的运营商来说,已开始准备在 2020 年让自家 5G 网络补上这块 “+”号的短板,意大利、俄罗斯已经开始加速对毫米波的支持,其它欧盟国家也开始计划于今年晚些进行毫米波频谱的拍卖。韩国、日本、澳大利亚以及东南亚部分国家的运营商计划于今年或明年开始 5G 毫米波部署。

运营商对于毫米波的部署,除了为 5G 网络带来更快的速度外,还与部分运营商准备在 2020 年下半年开始更注重 5G 部署的深度覆盖而非仅仅广度覆盖有关,通过室内毫米波专网来对企业、场馆和交通枢纽等室内环境进行部署,数千兆比特速率、超低时延和极大容量将满足消费者在重点区域内的 5G 网络需求。

Sub-6GHz 与毫米波缺一不可目前,无论是运营商,还是 Ookla 在报告中给出的网络频段规划图,都有着一致性的答案,那就是利用 Sub-6GHz 与毫米波频段各自的优势来部署 5G,低频段如 T-Mobile 的 600MHz 实现网络的广泛覆盖;中频段实现网络覆盖和容量的平衡,如 Verizon 还利用 DSS 技术,在 4G 和 5G 之间共享中低频谱实现快速覆盖;毫米波频段提供数千兆比特速率和超大容量,如 AT&T、Verizon 的 5G 网络有着 2Gbps 以上的巨大速率优势。

不同的频段也为不同的用例铺路,低频的 4G/5G 网络,为需要广泛连接、低耗能的物联网提供了成熟的网络,为 C-V2X 提供了可以在任何道路都能连通的网络;中频的 Sub-6GHz 还可以满足智能信号灯、城市区域广泛覆盖、部分 eMBB 用例的需求;毫米波频段可以很好的部署于密集业务流区域,为体育赛事直播、智能制造、企业私有网络等行业应用提供了新的机遇。

可见,Sub-6GHz 与毫米波缺一不可,就像是 5G 木桶的一块块木板,当它们高度一致地拼接在一起的时候,才能实现 5G 高速率、低延时、大连接的三大特性,而在频段建设上的缺失,就会出现木桶效应,无论是覆盖不足或不深,还是速率不够快,都会影响对于 5G 网络的整体感受。于是,很多运营商才要在 5G 第二年补上短板,让 5G 拒绝木桶效应。

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