5G频率“mmWave”和“SUB6”是什么？深入解析它们的区别、优缺点

下一代通信标准“5G”正在我们身边逐渐普及。它拥有高速、大容量、低延迟、多连接等特性，预计将给我们的生活和工作带来巨大的变化。然而，要充分理解其性能，了解“频率”至关重要。

在本文中，我们将详细讲解6G的原理、优势、需要了解的劣势以及未来前景，并重点介绍5G主要频段“mmWave”和“Sub5”之间的区别。让我们一起了解5G时代的核心技术——“5G频段”的基础知识。

5G频率是多少？

频率与5G的关系是很多人关心的重点：“为什么通信速度会变快？”首先我们来解释一下频率和5G的基本知识。

什么是频率？

频率是指波（例如电波或声波）每秒重复的次数。其单位为赫兹（Hz）。例如，每秒振动 1 次的波的振动频率为 1 Hz。

智能手机、电视、收音机等使用这些无线电波进行通信，每个无线电波都被分配不同的频率。

频率越高，波长（一个波的长度）越短，一次可携带的信息量越多，但具有难以达到远距离、易受障碍物影响的特性。另一方面，频率越低，波长越长，越容易达到远距离，且相对能抵抗障碍物的影响，但一次可携带的信息量较小。

什么是 5G？

5G是“第五代移动通信系统”的缩写，是一种比5G实现更高速度、更大容量和更低延迟的通信标准。它不仅有望应用于视频流和在线游戏等高负载服务，还将应用于工业机器人和自动驾驶。

5G的主要特点是：

• 高速/大容量
• 低延迟
• 多个连接

5G的通信速度远超传统的4G，单次处理的数据量也大幅提升。这意味着视频下载时间将大幅缩短，从而能够享受更高质量的视频内容。

此外，5G通信时延极小，有望应用于远程医疗、自动驾驶等需要实时性的领域。

5G不仅能连接智能手机，还能将家电、汽车等我们身边的一切事物同时连接到互联网。这有望在自动驾驶、智慧城市等诸多领域得到广泛应用。

5G使用的主要频率

为了实现5G通信，需要使用符合其特性的频率的无线电波。5G主要使用的频段各有不同特性，了解这些特性对于理解5G的功能至关重要。

5G 使用三个主要频率：

• Sub6
• 毫米波
• 天然橡胶转化        

以下是对它们进行比较的表格：

特点	Sub6	毫米波	天然橡胶转化
频带	低于6GHz	28GHz频段等（30GHz至300GHz）	现有的 4G 频段（例如 700MHz 至 3.5GHz）
通讯速度	相对较快	快如闪电	比 4G 快，但比 Sub6 和 mmWave 慢
延迟	低延迟	超低延迟	比 4G 更低的延迟
覆盖范围	相对宽敞	狭窄	广泛（利用现有4G区域）
克服障碍的力量	相对较强	虚弱的	相对较强
主要角色	5G广域覆盖，通信稳定	在特定区域提供超高速、大容量通信	5G覆盖范围快速扩大，连接机会改善
基站	可部分利用现有4G基站	需要许多新安装	充分利用现有4G基站

子6

Sub6是5G使用的频段之一，指的是6GHz以下的频段，该频段的特性与4G（LTE）使用的频段相似。

因此，其优势在于无线电波可以到达相对较远的距离，并且可以轻松绕过建筑物等障碍物。这一特性使其适合覆盖广阔的区域，并且可以在利用部分现有4G基站设备的同时有效地扩展5G覆盖区域。

另一方面，与被称为毫米波的高频带相比，其单次可承载的数据量（通信速度）略低。但由于这种良好的平衡性，它在5G普及初期，在扩大覆盖范围方面发挥着核心作用。

毫米波

NR 是一种允许当前用于 4G 的频段也用于 5G 的技术。

通过在Sub5、毫米波等6G专用新频段以及迄今为止用于4G的频段中运用5G技术，可以更快、更广泛地部署5G区域。

具体来说，一项名为动态频谱共享（DSS）的技术用于在4G和5G用户之间高效共享同一频段。其优势在于，电信运营商可以最大限度地利用现有基站设施，无需等待新的频段分配，即可开始提供5G服务。

然而，由于NR频段的通信速度和容量最初是为4G设计的，我们无法期望其达到与Sub6和mmWave等5G专用频段相同的高性能。尽管如此，它们在5G覆盖区域的早期扩展以及方便用户连接5G方面发挥着重要作用。

5G的频率优势

5G通信的实际应用将为我们的生活和社会带来各种好处。这些好处将根据所使用频段的特性而有所不同。

这里我们将解释 5G 使用的主要频段 Sub6 和毫米波各自提供的优势。

SUB6 的优势

使用 Sub6 频段的 5G 发挥着核心作用，尤其是在 5G 推出的早期阶段。

首先，5G信号的覆盖范围相对较远，并且对建筑物等障碍物的抵抗力相对较强，因此能够高效地覆盖广阔的区域。这意味着XNUMXG的优势不仅在城市地区，而且在郊区和农村地区也将相对较快地感受到。

此外，由于4G网络建设可以重复使用部分现有5G基站的设备，因此电信运营商将能够顺利扩大5G覆盖范围，同时降低资本投资成本。

此外，虽然它的速度不如毫米波，但比4G速度更快，可以传输大量数据，这意味着它可以为许多用户日常使用的服务（例如观看高清视频和玩在线游戏）提供更舒适的通信环境。

由于这些优势，Sub6将在5G的普及和稳定服务的提供中发挥基础性作用。

毫米波的优势

采用毫米波频段的5G，由于其特性，相比Sub6有着不同的优势。

最大的优势是压倒性的“超高速、大容量通信”。

毫米波的带宽比Sub6宽得多，可以在几秒钟内下载电影等大量数据，并无延迟地享受高清VR（虚拟现实）和AR（增强现实）内容。

这不仅将大幅提升娱乐体验，而且有望带来工业领域的重大创新。

另一个好处是“超低延迟”。

由于通信的时间延迟将非常小，因此需要即时性的高级应用将成为可能，例如远程医生操作机械臂进行手术或实时精确控制工厂机械。

此外，毫米波的高带宽将进一步增强其“多连接”特性，允许同时连接多个设备。即使在体育场馆和大型活动场所等人流密集的场所，也能更轻松地维持稳定的通信环境。

由于这些优势，毫米波有望成为支撑未来社会基础设施的创新技术。

5G的频率劣势和挑战

虽然 5G 通信具有许多优势，但由于所用频段的特性以及必须克服的挑战，也存在一些缺点。

具体来说，Sub6 和 mmWave 具有不同的特性，因此带来不同的问题。

本文阐述了 5G 频段的缺点。了解这些要点将有助于您更客观地看待 5G 技术的现状以及未来发展方向。

SUB6的缺点

采用Sub6频段的5G虽然具有覆盖范围广、易于实施的优势，但也存在一些缺点，其中最大的缺点就是通信速度比mmWave频段慢。

5G 的主要特点是“超高速和大容量”，但仅靠 Sub6 可能无法充分享受这些优势。尤其是对于需要大量数据通信或极低延迟的尖端服务而言，Sub6 的性能可能不足。

此外，在全球范围内，可用作 Sub6 的频段因国家或地区而异，可用带宽可能有限。

如果带宽较窄，一次可传输的数据量也会受到限制，因此速度可能不会像预期那么快。此外，由于接近现有的4G频段，可能需要仔细进行区域设计，例如采取防止无线电波干扰的措施。

了解这些缺点、合理使用毫米波和技术创新对于提高未来 5G 服务的质量至关重要。

毫米波的缺点

毫米波是实现5G超高速、大容量通信非常重要的频段，但由于其特性也存在一些缺点。

最大的挑战在于，无线电波具有极强的直线传播倾向，这使得它们极易受到障碍物的影响。墙壁、建筑物、雨水、雾气，甚至人体都可能阻挡或衰减无线电波。

因此，为了确保使用毫米波的稳定通信区域，必须密集安装大量基站，这意味着基础设施开发耗时且成本高昂。

此外，由于无线电波难以远距离覆盖，单个基站的覆盖范围明显小于Sub6。这是一个重大制约因素，尤其是在需要覆盖大面积区域的乡村地区和户外。

此外，由于天线设计更复杂，支持毫米波的智能手机和设备的制造成本往往比仅支持 Sub6 的型号更高，这可能会对设备价格产生影响。

为了克服这些缺点，目前正在研究改进波束成形技术（将无线电波集中在特定方向的技术）以及更高效的基站放置。

频率 5G的未来

5G技术目前仍处于起步阶段，预计未来将进一步发展。

除了提高通信速度和扩大服务范围之外，预计频率的使用方式也将发生变化，以创造新的服务。

本章探讨频率趋势，这将是塑造 5G 未来的关键因素。

具体来说，我们将重点做好以下几点：

● 新的频段分配
● 技术问题

通过这些信息，我们将探索5G未来如何改变我们社会的可能性。

新的频段分配

为了最大限度地发挥5G的性能，满足多样化的需求，除了目前使用的频段之外，还需要确保和分配新的频段。

特别是，为了实现更高速、更大容量的通信，人们正在对比毫米波更高的频段（例如太赫兹波）进行研发。这些尚未开发的频段拥有确保巨大带宽的潜力，有望成为包括未来6G（第六代移动通信系统）在内的下一代通信技术的基础。

此外，为了更有效地利用现有频段，各国计划对现有频段进行重组和分配，以提升其利用效率。例如，世界各地正在采取行动，将目前用于电视广播和卫星通信的部分频段重新用于5G等移动通信系统。

此举旨在有效利用有限的频率资源，促进5G服务的进一步完善和普及。然而，新频段的分配需要仔细的考量和准备，包括国际协调、与现有无线系统的共存，以及对无线电波对人体影响的评估。

技术挑战

尽管人们期待 5G 得到广泛采用和发展，但要实现这一目标必须克服若干技术挑战。

首先，扩大毫米波覆盖范围仍然是一项重大挑战。由于毫米波易受障碍物影响且覆盖范围较小，因此基站的精细安装至关重要，但这需要耗费大量的成本和时间。我们需要开发能够更高效、低成本地构建毫米波覆盖范围的技术，并设计新的安装方法。

另一个问题是功耗。5G，尤其是毫米波通信，其基站和终端的功耗往往比4G更高。从减少环境影响和延长电池寿命的角度来看，进一步改进节能技术至关重要。

此外，为了在更多应用中实现5G的“超低时延”特性，需要整个网络的优化和边缘计算技术的演进。

此外，随着充分利用5G多连接特性的物联网（IoT）设备的普及，加强安全措施也将成为当务之急。逐一攻克这些技术难题，才能最大限度地发挥5G的潜力，使其成为真正改变社会的力量。

概括

本文以可以说是5G通信核心的频率为中心，从基础知识到5G、Sub6、毫米波等主要使用频段的特性、各自的优缺点以及未来的展望等进行了讲解。

随着未来5G的普及，了解它的工作原理，特别是它的频率特性，将有助于更深入地理解和利用这项新技术。

5G技术有望给社会带来巨大的变革。从智能手机的选择到物联网业务和智慧城市建设，正确理解频段特性将成为下一代服务战略的关键。