美国防部:频谱“乌龙”,让美国输掉了5G竞赛

今年4月,美国国防部国防创新委员会发布了一份《5G生态系统:对美国国防部的风险与机遇》报告,该报告承认中国在5G技术发展和5G网络部署方面领先美国,重点分析了中国在5G领域的发展情况以及未来对国防安全的影响,其中说到关于5G竞争的第一个关键因素是5G商用的频谱问题,并且专门提到,中国分配给三大运营商的频谱是2-3GGHZ,今后还会分配5GHZ的频谱用于商用。

美国防部:频谱“乌龙”,让美国输掉了5G竞赛

这段话的背后代表了什么意思?难道是中国分配的频谱是成为5G竞争进的竞赛的关键?

仔细分析,还真的不无道理。

抛开其他因素不说,5G能比4G的传输快20倍以上的速度,5G所使用的波段或者频谱是一个先决条件,大家都知道,现在数据的传输都是使用电磁波,电磁波用波长、频率、速度来定义:

光速 c = 波长 λ × 频率 ν

根据物理学的公式,电磁波的传输速度为光速,波长与频率是成反比的,频率越高,波长越短,波在传递时会发生衰减,波长越大,衰减的就越厉害,反之衰减小。

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但是,就像是硬币的两面,高频与低频在传输特性上又各有优缺点。由于电磁波具有衍射效应,波长越大衍射效应大,波长越小,衍射效应就越小。较高频的电磁波虽然传输数据的衰减比较小,但衍射效应小,遇到阻挡物,传输就容易被阻断,波长大的话则可以充分利用波的衍射原理,绕过阻挡物,继续传输信号,衰减的信号,一般可以在其衰减过程中进行信号增强来保持。

美国防部:频谱“乌龙”,让美国输掉了5G竞赛

知道这个原理,反观5G技术路线和部署方案,必然会面临如何解决信号传输过程中效率的问题。假如要是使用高频波段,由于其“穿透性”较差、“通过率”不高,要想解决这个问题,就要对信号传输和接受的双方多点环绕,形成物理包裹,这势必将建设更多的基站,这对设备、技术、网络部署提出了很高的要求,甚至在某些情况下难以实现,比如在25GHZ-300GHZ的频段上,也就是毫米波段,人的身体都将阻断信号的传输重大障碍,这令技术人员非常的头疼。

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而在频率较低波长较长的厘米波范围,这一问题就没有那么突出,衰减的信号通过一定距离的基站增强予以保持,这样基站部署效率要高出很多,在技术路线选择方面的挑战也要小很多。

5G开发时,其技术路线和应用路线假设的5G信号的频谱一般有两个范围:一是厘米波,一般在2-5GHZ范围,二是毫米波,一般在28-300GHZ范围。从上面的分析可以看出,在毫米波范围内,5G将在技术方案、研发成本、应用周期面临更大的挑战,逻辑上讲,选择什么技术路线是一目了然的。

中国宣布给三大运营商分配的频谱为3.5GHZ,属于厘米波范围,目前中国已经建设了3.5万个可用的5G基站,还在加紧部署,有些主要城市已接近商用水平。

美国防部:频谱“乌龙”,让美国输掉了5G竞赛

反观美国,在这个问题上,却尴尬的遭遇了体制内的频谱“乌龙”。美国人认为他们的落后主要原因就是频谱分配问题。

看看报告的说法:“美国的运营商主要专注于 5G 的毫米波部署,因为世界其他地区使用的 5G 的 3 GHz 到 4 GHz 频谱的大部分是美国独有的联邦频段,特别是国防部广泛使用的频段”。多年来美国军方使用的频段叫做sub-6,计算一下大约是5厘米的波段,这样,在美国5G的各项研发、部署就被挤到了高频段,他们不得不在24GHZ以上的毫米波段死磕5G的,遭遇这样的频谱“乌龙”事件,估计是5G开发商们不得不咽下的一坛苦水,结果就是,全面落后中国。

美国防部:频谱“乌龙”,让美国输掉了5G竞赛

这也难怪该报告中明确地承认中国的领先和美国的落后:" 中国通过一系列积极的投资和频谱分配举措,在 5G 发展方面处于领先地位……”。

看来体制制约的问题全球都存在,美国也无法幸免。既然是乌龙球,怪不得别人就认了吧,然而狗急跳墙,眼看输掉比赛,美国又以举国之力联合全球盟友封杀华为,不得不说这吃相太难看。

有意思的是,任正非却很大度,给美国这记乌龙球一个最好技术台阶下,向美国力推华为的 5G 加微波技术: " 不买他傻,不买他就亏了嘛,技术竞争是和平竞争,他除了买,他还有啥办法呢。"


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看来美国是不会用这个最适合自己的技术了,这个“乌龙球”看来要乌龙到底了。


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