2.2.3 国外5G技术

当前，5G 在全球处于快速发展中，众多电信运营商均已经宣布或即将宣布5G商用。根据GSA的统计，截至2020年9月中旬，全球共有129个国家或地区的397家运营商对5G网络进行了投资，124家运营商已经进行了 5G网络的建设，其中来自 44 个国家或地区的 101 家运营商已经推出了符合 3GPP标准的5G服务（94 家运营商推出了 5G移动服务，37家运营商推出了5G FWA或家庭宽带服务）。

尽管众多运营商开展了5G网络的投资与商用，但在全球范围内，5G的发展极不均衡。根据工业和信息化部在2020年11月23日披露的数据，中国的5G基站达70万个，全球占比达7成，连接超过1.8亿个终端。除中国外，在全球范围内，仅韩国发展了1 000万户左右5G用户，建设超过12万个5G基站；美国发展了500万～600万户5G用户，表现尚可。

由于基站建设尚有待提升，在全球范围内，与4G网络相比，5G网络尚难体现出优势。2020年8月，Opensignal对5G网络和4G网络的下载速率进行了测试，结果如图 2-4 所示。最快的是美国威瑞森电信（Verizon）的506.1Mbps（毫米波部署），最慢的是美国电信运营商T-Mobile的47.0Mbps。对比各运营商4G网络和5G网络的下载速率，其中威瑞森电信差距最大，达到18.4倍，而T-Mobile仅为1.7倍，难以体现5G网络的优势。另外，根据SpeedTest同期测试，中国移动5G网络下载速率为 318.23Mbps，中国联通为 180.94Mbps，中国电信为213.74Mbps，这体现了中国5G网络建设成绩。

目前，全球采用Sub-6GHz和毫米波两大频段部署5G网络，毫米波是30～300GHz频段，Sub-6GHz是3～4GHz频段。这也是目前全球5G 发展的两个方向。但实际上，毫米波只是个约定俗成的名称，没有哪个组织对其有过严格的定义。

图2-4 全球各运营商5G网络和4G网络的下载速率和差距对比

Sub-6GHz 频段特点：信号穿透力强，覆盖范围广，但数据传输速率较低。目前，支持 Sub-6GHz 的芯片最高下行速率为 4.7Gbps，而支持毫米波的芯片下行速率可以达到7.35Gbps，理论上甚至能达到10Gbps。但Sub-6GHz比毫米波的传播距离更远、覆盖范围更广，能解决信号盲区问题，因此相对于高频的毫米波而言，其对基站的需求相对较少，并且可以在4G基站的基础上直接安装，所以对于运营商来说，可以降低建设成本。同时，其可以沿用4G时期开始发展的技术，不但可以大大减少基站的连线，还可以降低基站的总重量，而且Sub-6GHz频段相关的射频组件产业链相对成熟。

毫米波频段特点：毫米波是波长在 1～10mm 的电磁波，毫米波具有传输速率高、带宽大、时延低、容量大的特点，但穿透力很差，所以覆盖范围较小。采用毫米波技术不仅需要增加信号塔的数量，而且要持续输出高强度的信号，耗电量达到4G网络的3倍，仅耗电量就是一笔巨大的开支。采用毫米波技术的5G手机信号几乎可以被任何东西遮挡，如墙壁、玻璃、树木、人体和雨水等，只要基站和手机之间有遮挡物，5G网速就可能降到4G网速。毫米波要想达到和Sub-6GHz一样的覆盖水平，其基站密度至少是Sub-6GHz的5倍，成本自然更高。毫米波的带宽更大，可以避免网络问题，能同时满足更多人上网。这种技术的覆盖范围比较小，适合在车站、机场、体育场馆等人员密集的场景应用。

Sub-6GHz 和毫米波是互补关系，而不是迭代关系。具体采用哪种频段要看使用环境的需求。中国现阶段选择Sub-6GHz频段，主要是为了解决5G网络的信号覆盖问题，降低5G基建投入资金，尽快使5G技术落地，让大多数消费者都能用上5G网络。当然，对于毫米波的建设，中国同样没有停下脚步。韩国、日本、欧洲等国家或地区则是两种频段都在发展。对于美国，由于Sub-6GHz中可分配的大部分频谱被军方占用，没有足够的无线频谱分给运营商使用，所以美国运营商的5G网络部署不得不从毫米波开始。