5G毫米波到底怎么用

从无线通信被发明的那天起，你给朋友打的每个电话，发的每条短信，在网上看到的每篇文章和每支视频都被搭载在无线电波上，在空中传输着。

从2G到4G，移动通信都被部署在 6GHz 以下的中低频段。这个频段因为波长较长，穿透力和覆盖范围都很有优势，也被称为移动通信的“黄金频段”。除了大家所熟知的手机运营商在使用以外，还有很多其它业务都挤在了这里，非常拥挤。

现在我们迎来了5G时代，除了要继续“榨干”6GHz以下的频段之外，还往上开辟了一块无比宽广的大陆——波长在1到10毫米之间的毫米波频段。6GHz以下和毫米波，对于5G频谱资源都是不可或缺的。

如果我们把电磁波频谱比作高速公路的车道，那数据就像车一样，在一条条信道上行驶。而在毫米波频段的高速路上，不仅车道变多了，每条车道也宽了，数据传输速度自然更快了。你所听到的8K VR、自动驾驶、大型演唱会现场连接等等典型的5G应用场景，都必须依靠毫米波的大带宽、低时延、高容量特性才能更好地实现。

那问题来了，毫米波既然这么好，为什么到了2020年，我们还没用上呢？因为它不好做呀！基站和手机的通信，就像是两个人隔空喊话。隔得近，声音就很清晰。但随着距离越远，声音也就越弱，辨识度也会降低。

这种随着距离增加而衰减的特性，就像是电磁波的“路径损耗”的理论一样。在自由空间里，频率越高，路径损耗就越大。

毫米波工作在很高的频率，所以它的传播距离，天然地比中低频段要短。通俗来说就是，原来能吼到的地方， 现在吼不到了。怎么办呢？这时候就要讲到一个关键技术，波束成形。

2G、3G时代的基站，就像是大喇叭，无差别地向四面八方发射信号。距离太远听不清怎么办？那就大点声咯，也就是加大发射功率。但是功率也不能无限加大吧。

于是呢就有工程师掏出了“传声筒”，直接把“声波”约束到一个很窄的方向，近乎点对点地传递。这就是“波束成形”。

优势是显而易见的：首先声音可以传得更远更清晰，大大降低了路径损耗；小声说话也能听得见，节约了发射功率；还不用担心旁边路人偷听，也就是降低了同信道用户之间的干扰。

听起来很棒对不对？但是一拉进现实环境里，问题就出现了。首先，现实环境不像自由空间，它有各种各样的障碍物。而毫米波因为波长更短，它比中低频段更容易受到阻挡。当人走到障碍物后面，引发非视距通信，就算用上传声筒，信号也过不来了。

怎么办呢？我们还可以利用建筑的反射，让传声筒“转弯”。或者直接无缝切换到新的基站。利用波束追踪、波束导向、波束切换技术，我们就能轻松实现毫米波的非视距通信。

这样一来，无论环境多么复杂，人怎么移动，基站和终端之间都可以相互配合完成波束扫描配对，选出一条最优的路径用来通信。

几年前，在移动终端上用毫米波通信，曾被许多人认为是绝不可能实现的。而今天，市面上已经有许多一线厂商，推出了支持毫米波的商用智能手机，比如我们熟知的一加8 Pro。

从今年Speedtest相关数据可以看到，今年全球手机平均下行速率只有35Mbps左右；而在已经部署毫米波的地区，搭载骁龙5G毫米波解决方案的手机平均下行速率是900Mbps，峰值则达到了2Gbps。

除了手机之外，骁龙5G毫米波解决方案正支持一大批CPE、模组甚至是PC进入我们的生活。可以预见的是，在成功克服覆盖范围、非视距通信等几大致命问题之后，毫米波已经离我们越来越近了。

责任编辑：xj

原文标题：道理我都懂，5G毫米波到底怎么用？

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