5G毫米波很弱,信号连一张纸都能阻挡?高通美国总部“魔鬼实测”揭秘

今年,5G终于从远在天边的一朵云开始化为现实,一步步走进消费者的生活。

“到了2020年,5G会有什么不一样?”高通资深副总裁暨4G/5G业务总经理杜尔加·马拉蒂(Durga Malladi)在高通位于圣地亚哥的总部办公室讲台上,抛出这一个所有人都好奇的问题。

但马拉蒂问题一出,就迫不及待地自己给出了答案:mmWave(毫米波)。

即便这项能5G关键技术,目前仍旧困难重重,但却是马拉蒂认为5G明年的重要走向,也是高通在5G时代的新机会。

mmWave为何重要?美国、中国作法差很大

若先“温习”一下,目前5G频段可分为6GHz以下的“Sub-6”,以及高频段“mmWave”两种类型。前者和4G的传播方式类似,因为波束长、距离较远,用较少的基站即可大范围地覆盖,是5G起步之际主流部署频段。

但有了“广”还远远不够,得要够“快”才能真正验出5G价值。

mmWave的高频段可以增强移动宽带,让上网速度更快,但mmWave一来波束距离短、远不如Sub-6,再者信号波相当敏感脆弱,很容易被外界的事物阻挡,因此得靠部署更多基站来解决。

复杂的技术问题及高昂造价,让mmWave在今年几乎连“昙花一现”都谈不上。

在工作坊现场,高通秀出全球部署5G概况图,目前除了美国、意大利已经开始推出mmWave 5G网络,日本、俄国也计划推出,但其它国家均未涉猎。

综观美国和中国,皆为全球最大的“5G前面”市场,走的却是截然不同的路线。中国已确定主力冲刺Sub-6,先把mmWave抛在脑后;而美国则是要大力发展mmWave,跟Sub-6并行结合使用。

“在6GHz以下的频段现在还是不够用,需要mmWave才能做更好地覆盖,”无论是低频频谱资源稀缺,还是单单Sub-6根本无法实现5G的能力,马拉蒂道出高通“押宝”mmWave的原因,高通也借此机会,在总部大方地揭开mmWave的“神秘面纱”。

三星S10连接Verizon mmWave 5G网络,速率超过1Gbps

在美国,AT&T、Verizon两大电信商已经标得mmWave之频谱,并开始陆续商用,但仅仅在纽约、洛杉矶、芝加哥等几个城市小范围推出,只能算是全美5G版图中的麟毛一角,能接触到的人仍非常少。

“消费者在没有真正看到这项技术时,多少都会感到怀疑,”现场工作人说道。

高通这次干脆在自己的办公大楼内,实际架设一台Verizon的mmWave 5G小基站,实际测试mmWave是否真的如传言中,这么容易“GG”?

在高通总部的大楼内,一进门就看到一、二楼交接处架有Verizon 5G mmWave小基站。
Samsung S10 5G支持mmWave和Sub-6双频段,现场工作人员把其当作测试机,连接mmWave网络测试速度。

mmWave 5G networks really works on Samsung S10 @Qualcomm’s San Diego headquarters!

可以看到,mmWave下行速率超过1Gbps,比4G快了好几倍、表现惊人,但上行速率却和4G差不多,不过这是5G网络目前一贯的通病。

高通这下证明了,在钢筋水泥林立、布满各种设备的室内办公室,mmWave可以正常和5G手机连接运行,并没有所谓“一张纸就能阻挡信号波束”的问题,像是这样的展示,在世界移动通信大会MWC会场、北京地铁站都更大规模地实地测试过。

“我们注意到有几个阻挡mmWave波束的主要因素,其中一个是金属,反射也是一大问题。”现场工作人员表示,高通已经找到mmWave的“大BOSS关卡”,揪出这些问题并想办法避免,或许是高通让mmWave能正常运行的原因。

三天线模块疯狂交叉运行,mmWave躲得过魔鬼测试吗?

室内环境相对单纯,但若把mmWave 5G网络拉到室外,不确定因素就更多了。

“当你手上握着电话,外界总说你需要和mmWave的基站形成一条直线才能顺利连接,但事实上在复杂的环境下,你自己也有可能成为阻挡物,反射信号波束,”现场工作人员解释道。

在户外展示现场,高通架设了一台内部搭载256个天线的mmWave 5G小基站,以及一台毫米波原型手机,再更进一步仔细剖析,mmWave究竟是如何运行的?

在mmWave小基站内就搭载了256个天线,官方表示以小基站圆心、半径40米内都还能收到信号。

这台毫米波原型机和所有的5G手机一样,在左右两侧及上方,各设置了一个天线模块,而一次只有一边能接收信号,三侧会交互轮替。

以mmWave特型来说,基站发射出的电磁波束很窄,在现场大致可以分为15个不同方位的波束、每一个覆盖范围都不一样。而原型机每一次要接受信号前都会向基站发出请求,而基站会在15个不同方位的波束中,找到一条“方位最佳”的波束与手机连接,有可能是左侧、也有可能是上侧。

mmWave 5G network’s “Super Difficult Test” !!! @Qualcomm’s San Diego headquarters

在视频中,多人对mmWave进行了一场“魔鬼测试”,即测试机被团团包围,每一侧的天线都被人手刻意挡住,但原型机和信号波束之间,总能找到一连接的方式,只是当遮挡得越多、网络速率就越慢。

“这的确是事实,但mmWave总体速度很快,你就算阻挡了90%的速度,速率还是会达到近100Mbps。”

mmWave在信号接收上,已经过了“最基本”的一关,但要克服mmWave抹灭不了的短板,“覆盖率”还是最重要的一关,在未来mmWave日益成熟、小基站部署需求与日俱增的情况下,高通进入得越早、赌注下得越快,未来便越有机会拿下mmWave相关订单。

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