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  • 美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?

    本文来自微信民众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:李超凡,题图来自:视觉中国

    本年的 iPhone 12 又恢复了往日加价取货的盛况,客岁因为 iPhone 11 没有 5G 而持币观望的用户,终究有了换机的来由。

    在宣布会上,苹果也将 5G 作为最重要的亮点举行引见iPhone 12 险些支撑如今一切 5G 频段,凌驾主流的 Android 机型,不过只要美版才支撑毫米波频段

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图

    一些网友因而迷惑,不支撑毫米波的国行版,是否是一部阉割版的iPhone 12呢?

    答案是否认的,这并不会影响国内用户在 iPhone 12 上运用 5G,而国内的 5G 收集也不支撑毫米波。

    不过,支撑毫米波的 iPhone 12 和运用低频 sub-6GHz 的国行版在 5G 体验上确实存在差别。本日就来谈谈 5G 毫米这个话题,这篇文章试图弄清楚几个问题:

    • 美版 iPhone 12 和国行版的 5G 体验有何差别?

    • 毫米波和 sub-6GHz 谁才是“真 5G” ?

    • iPhone 12 5G 状态下耗电快,和毫米波有关联吗?

    • 为何美国 5G 收集采纳毫米波而中国不必?

    • 如今的 5G 毫米波真的不可用吗?

    • 中国将来会用上毫米波吗?

    一、美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行有什么差别?

    美版iPhone 12独有的毫米波,和国行版支撑的sub-6GHz ,实在就是如今环球5G收集频段的两大分支。

    望文生义,毫米波的频次波长小于10mm,平常指的是24 GHz以上的频段。而Sub-6 GHz则是6GHz 以下的收集频段,因为波长为厘米级,又被称为“厘米波”。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图1

    毫米波和厘米波,看名字似乎是毫米波赢了,就像导航卫星里毫米级显著比厘米级定位更精准,那末 5G 毫米波也比 sub-6GH 更壮大吗?

    确实,毫米波有着 sub-6GHz 难以望其项背的上风,从最直观的网速就能够表现。

    依据收集测速平台 Ookla 的实测数据,5G 毫米波终端下载速度是 6GHz 以下频段的 4 倍,均匀速度到达 900 Mbps,峰值速度凌驾 2Gbps。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图2

    在上个月的宣布会上,苹果示意 iPhone 12 最高能够完成 4Gbps 的峰值下行速度,指的也是毫米波。如今国内200元之内的5G套餐最多供应60G流量,在这个速度下2分钟就能够用完。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图3

    固然这是理论峰值,实际运用平常达不到。而在 SpeedSmart 对 iPhone 12 的 5G 收集测试中,采纳毫米波 5G 的 Verizon iPhone 12,下载和上传速度都要显著高于运用 sub-6GHz 5G 的 iPhone 12。

    既然毫米波这么强,是否是得赶忙买个美版 iPhone 12 才更划算?

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图4

    先别急,虽然毫米波在网速上能够轻松碾压 sub-6GHz,却有个致命瑕玷。那就是信号衰减大,掩盖局限小。

    依据物理学的基本知识,频次越高波长越长,传输间隔越短,穿透才能越弱。比方 28GHz 频段的信号衰减就比 700MHz 要高 1600 倍。

    因而采纳毫米波的 5G 手机大概被任何东西盖住信号,树木和雨雾就能够阻挠掉一大半信号,连人体对毫米波的消耗也能到达 11~28dB,能够再现 iPhone 4 的“殒命之握”,更别说要穿墙了。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图5

    只管已有不少手艺计划来处置惩罚毫米波信号衰减和阻挠的问题,但商用中的表现依旧不够抱负。

    Google 曾在美国关于雷同局限内、雷同基站数目的 5G 掩盖局限举行测试,效果显现采纳毫米波布置的 5G 收集,100Mbps 速度的能够掩盖 11.6% 的人口,在 1Gbps 的速度下能够掩盖3.9%的人口。

    采纳 sub-6GHz 的 5G 收集,100Mbps 速度下能够掩盖 57.4%的人口,在 1Gbps 的速度下能够掩盖 21.2% 的人口。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图6

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图7

    上图为毫米波掩盖率,下图为 sub-6GHz 掩盖率. 图片来自:Google

    恰是因为毫米波信号消耗高,集成得手机时还不能采纳传统的天线,须要装置更多天线,对基带数字处置惩罚才能也提出更高请求,美版的 iPhone 12 侧边的“补丁”,就是毫米波的天线模组。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图8

    更庞杂的制造工艺带来的是更高的本钱。依据郭明錤的说法, iPhone 12系列采纳的 Sub-6 和毫米波两种 5G 组件本钱分别为 75~85 美圆和 125~135 美圆。

    别的近来 iPhone 12 被曝出在 5G 状态下耗电极快,这也和 5G 手机的天线设想手机有肯定关联。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图9

    5G 手机平常采纳 Massive MIMO(大规模多入多出)天线手艺来提拔收集传输效力,赔偿信号衰减,毫米波要商用更离不开这项手艺。

    不过 Massive MIMO 手艺是以更高的计算本钱为价值下降传输功耗的,多根天线同时发送(多出)和吸收信号(多入)意味着更高的功耗,天然也越发耗电。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图10

    简朴来讲 ,毫米波就像是一个短跑选手,爆发力强,但能跑的间隔有限。而 sub-6GHz 则是一个长跑选手,跑得更慢但跑得更远,本身的长处正好也是对方的瑕玷。

    虽然高通客岁曾暗讽华为 5G 不支撑毫米波,不是真 5G,但实在这只是两边在 5G 线路之争上的宣扬手腕。而毫米波和 sub-6GHz 实在也不争执,相反在将来很长时间内还会以协同组网的体式格局供应 5G 效劳。

    二、为何美国用毫米波,中国不必?

    正如前文所说,5G 毫米波的商用面对不少问题,那为何美国还要以毫米波为基本布置 5G 收集 ,岂非美国运营商不知道毫米波的瑕玷吗?

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图11

    实在美国运营商何尝不想用低频的 sub-6GHz ,只不过这一频段大部分都已用于军用通信和国防通信,即便要腾出来商用,清算频段也不是一时半会能完成的。

    在如许的背景下,运营商只能押注毫米波。个中为 iPhone 12 供应 5G 毫米波效劳 Verizon ,也是环球最早商用 5G 效劳的运营商,早在 2018 年就在美国 4 个都市供应 5G 效劳,并示意“毫米波频谱是完成 5G 超宽带收集的基石”。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图12

    可受制于 5G 毫米波还未完全成熟的配套手艺,5G 在美国的提高相对迟缓。依据华尔街投资银行 Jefferies 旗下的 M-Science 的数据,停止 2020 年 7 月中旬,美国 5G 用户数为 408.2 万户,还不到韩国 5G 用户数目的一半。

    而在环球局限内,大部分运营商都先采纳了Sub-6G 作为 5G 的组网计划。标普环球评级(S&P Global Ratings)一份报告显现,停止本年 9 月,在环球 52个市场中已商用的 113 家运营商中,只要 12% 采纳毫米波频段。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图13

    显著在毫米波彻底处置惩罚信号衰减和掩盖局限的问题之前, sub-6GHz 才是在短期内让 5G 掩盖更普遍的有用计划。

    实在美国也已认识到了这个问题,入手下手回过头来布置 sub-6GHz 的 5G 收集。不久前美国向运营商拍卖了底本用于军事用处的 100MHz 中频段频谱,计划在 2022 年中期入手下手投入商用。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图14

    在美国国防部国防立异委员会宣布的《5G 生态体系:对美国国防部的风险与时机》报告中也指出:

    因为流传和本钱限定,现阶段毫米波基本上不能在美国大规模布置,Sub-6 GHz 的中频频谱(在3 GHz 和4 GHz 局限内)将成为将来几年广域网的环球规范。

    而中国运营商是荣幸的,我国在 Sub-6 频段的资本相对富余,能将 100 MHz 或以上一连实验频次分配给几大运营,而外洋的运营商多数要靠拍卖来猎取频段,价钱每每数以亿计。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图15

    比方客岁德国电信为了收买 2GHz 频段的 40MHz 频谱 ,就花费了近 22 亿欧元(约合 172 亿人民币)。

    虽然中国不必因为频段资本急着上毫米波,但同时也在主动研讨和计划毫米波。因为如今看起来有点鸡肋的毫米波,才是 5G 真正的将来。

    三、没有毫米波的5G,确实是不完全的

    在B站UP主何同砚成名的那期关于5G的视频里,他曾示意速度实际上是5G最无聊的运用。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图16

    图片来自:虎嗅

    如今我们关于 5G 的感知重要照样网速快一些,这是因为 5G 还缺少杀手级的运用。

    实在在 5G 的三大运用场景中,除了提拔网速的加强挪动宽带(eMBB)外,另有海量机械通信 (mMTC)和超牢靠低时延通信(URLLC)

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图17

    要完成背面两个这两个 5G运用场景,都离不开毫米波。

    比方海量机械通信(mMTC)的要让装备连接数密度到达100 万台 / 平方千米,如许纵然在人满为患的地铁和体育馆中,每个人的装备也能流畅上网,这须要借助 5G 毫米波手艺带严惩、瞬时速度高、体系容量大的上风来完成。

    像 AR/VR 、云游戏和工业机械人等须要极低时延的运用场景也是, 5G 毫米波体系空口时隙长度最小可至 0.125ms,只要如今主流 5G 中低频体系的四分之一。

    就像环球挪动通信体系协会(GSMA)在《5G毫米波手艺白皮书》中提到的,5G 毫米波是挪动通信手艺演进的必定方向,毫米波能够充足开释 5G 的悉数潜能。

    而提拔 5G 毫米波掩盖才能的手艺也日益成熟,除了前面提到 Massive MIMO 外,波束赋形手艺也是经常使用的处置惩罚计划。

    传统 4G 基站和采纳波束赋形的 5G 基站之间的区分,就像是灯胆和手电筒。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图18

    4G 基站发出的信号就像灯胆一样全方位发散,而波束赋形则能够将无线电波瞄准须要挪动收集的终端,就像手电筒一样将光束照向目的,并跟着目的挪动,这能大大增添毫米波的通信间隔。

    别的毫米波能够布置大批的小型基站,过减小通信间隔来保证高峰值吞吐量,从而提拔掩盖局限,这比 5G 中低频采纳铁塔大小的宏基站本钱更低。

    美版iPhone 12独有的5G毫米波 ,和国行版有何差别?插图19

    在一系列手艺加持下,如今毫米波在室外视距流传已能够到达 1~2 千米,而非视距的掩盖间隔在 100~200 米之间。

    9 月份高通团结爱立信、Casa Systems 将毫米波的通信局限扩大到 3.8 千米,这也是如今毫米波最长的传输间隔。

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    高通公司中国区研发负责人徐皓曾示意,具有毫米波才能才是完全的 5G,5G 毫米波的布置是完成 5G 悉数愿景的重要步骤。

    而上述这些手艺,让谁人间隔真正转变我们生活的 5G ,又近了一些。

    四、中国什么时候用上5G毫米波?

    虽然中国的 5G 收集客岁6月才正式商用 ,但依据工信部的数据,停止9月尾,全国累计开通建立的 5G 基站已凌驾69万个,中国5G用户凌驾1.5亿。

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    而如今环球布置的 5G 基站才凌驾 80 万个,环球 5G 用户数目统共才不到 2 亿,可见中国在 5G 建立进度上已处于领先地位。

    在 5G 不停提高的同时,中国的毫米波运用也已提上日程。根据中国 IMT-2020(5G)推动组的计划,将分为三个阶段来推动 5G 毫米波:

    • 2019 年重点考证 5G 毫米波关键手艺和体系特征;

    • 2020 年重点考证 5G 毫米波基站和终端的功用、机能和互操纵;

    • 2020 到 2021 年展开典范场景运用考证。

    在 2022 年的北京冬奥会上,中国联通将采纳基于 5G 毫米波手艺的组网计划,为冬奥会场馆供应收集效劳。

    除了运营商,不少手机厂商也在为毫米波的商用做准备。毫米波定制版一加 8 成为中国首款支撑 5G 毫米波的智能手机,华为 Mate X 也有毫米波版本,但没对外出售。

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    而在相干产业链上,中国联通收集手艺研讨院副院长迟长生指出,国内毫米波的产业链相对外洋照样比较柔弱,中心手艺、中心器件国产化水平比较低。

    不过中国在 5G 毫米波芯片上也有所突破,南京收集通信与平安紫金山实验室研制的毫米波芯片,已将每通道本钱由 1000 元降至 20 元,并有望在 2022 年商用。

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    不仅是中国,如今环球 120 多家运营商都投入到了毫米波的研发中。他们看中的是 5G 毫米波的庞大运用远景,以及可观的贸易潜力。

    依据 GSMA 展望,2020~2034年毫米波5G对环球 GDP 的孝敬将呈指数增进态势,2034 年将为环球 GDP 孝敬5650亿美圆、孝敬税收达1520亿美圆。

    到那时,当人们提到 5G,联想到的大概不再是手机,以至已有了庖代智能手机的装备。

    本文来自微信民众号:爱范儿(ID:ifanr),作者:李超凡

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