Qual é a diferença entre a onda milimétrica 5G exclusiva da versão americana do iPhone 12 e a versão do National Bank?

O iPhone 12 deste ano retomou a grande ocasião de comprar mercadorias com um aumento de preço.No ano passado, os usuários que tinham dinheiro à margem porque o iPhone 11 não tinha 5G, finalmente tiveram um motivo para mudar.

Na conferência de imprensa, a Apple também apresentou o 5G como o destaque mais importante. O iPhone 12 suporta quase todas as bandas de frequência 5G atuais, superando os modelos Android convencionais, mas apenas a versão dos EUA suporta bandas de frequência de ondas milimétricas.

Alguns internautas se perguntaram se a versão do National Bank que não suporta ondas milimétricas é uma versão castrada do iPhone 12? A resposta é não, isso não afetará os usuários domésticos para usar 5G no iPhone 12, e as redes 5G domésticas não suportam ondas milimétricas.

No entanto, existem realmente diferenças na experiência 5G entre o iPhone 12 que suporta ondas milimétricas e a versão do National Bank que usa sub-6GHz de baixa frequência. Vamos falar sobre o tópico dos milímetros 5G hoje. Este artigo tenta esclarecer várias questões:

• Qual é a diferença entre a experiência 5G da versão americana do iPhone 12 e a versão do National Bank?
• Quem é o "True 5G" em ondas milimétricas e sub-6GHz?
• O iPhone 12 5G consome energia rapidamente? Isso tem alguma coisa a ver com ondas milimétricas?
• Por que a rede 5G dos EUA suporta ondas milimétricas, mas a China não?
• A onda milimétrica atual de 5G está realmente indisponível?
• A China usará ondas milimétricas no futuro?

Qual é a diferença entre a onda de 5G milimetrada exclusiva da versão americana do iPhone 12 e o Banco da China?

A onda milimétrica exclusiva da versão americana do iPhone 12 e a sub-6GHz suportada pela versão do National Bank são, na verdade, os dois principais ramos da atual banda de frequência da rede global 5G.

Como o nome indica, o comprimento de onda da frequência das ondas milimétricas é inferior a 10 mm e geralmente se refere à banda de frequência acima de 24 GHz. Sub-6 GHz é a banda de frequência da rede abaixo de 6 GHz, porque o comprimento de onda é o nível centimétrico, também é chamada de "onda centimétrica".

Onda milimétrica e onda centimétrica, o nome parece ser vencedor de onda milimétrica, assim como o posicionamento milimétrico no satélite de navegação é obviamente mais preciso do que o posicionamento centimétrico, então a onda milimétrica 5G também é mais poderosa do que sub-6GH?

Na verdade, a onda milimétrica tem a vantagem incomparável de sub-6 GHz, que pode ser refletida na velocidade de rede mais intuitiva.

De acordo com os dados medidos da plataforma de medição de velocidade da rede Ookla , a velocidade de download dos terminais de ondas milimétricas 5G é 4 vezes maior que a da banda de frequência abaixo de 6GHz, com uma taxa média de 900 Mbps e uma taxa de pico de mais de 2 Gbps.

Na conferência de imprensa no mês passado, a Apple afirmou que o iPhone 12 pode atingir uma taxa de downlink de pico de até 4 Gbps, que também se refere a ondas milimétricas. No momento, os pacotes domésticos de até 200 yuans podem fornecer até 60 G de dados, que podem ser usados ​​em 2 minutos nessa taxa.

Claro, este é um pico teórico, que geralmente não é alcançado no uso real. No teste de rede 5G da SpeedSmart no iPhone 12, o Verizon iPhone 12 usando onda milimétrica 5G tem velocidades de download e upload significativamente maiores do que o iPhone 12 usando sub-6GHz.

Visto que a onda milimétrica é tão forte, é mais econômico comprar uma versão americana do iPhone 12?

Não se preocupe, embora a onda milimétrica possa facilmente destruir menos de 6 GHz na velocidade da rede, ela tem uma falha fatal. Ou seja, a atenuação do sinal é grande e a área de cobertura é pequena.

De acordo com o senso comum da física, quanto maior a frequência das ondas eletromagnéticas, menor o comprimento de onda, menor a distância de transmissão e maior a atenuação do sinal ao cruzar obstáculos. Por exemplo, a atenuação do sinal na banda de frequência de 28 GHz é 1600 vezes maior do que 700 MHz.

Portanto, os telefones celulares 5G que usam ondas milimétricas podem ser bloqueados por qualquer coisa. Árvores, chuva e neblina podem bloquear a maior parte do sinal, e até mesmo a perda de ondas milimétricas do corpo humano pode atingir 11 ~ 28dB, o que pode reproduzir o "aperto mortal" do iPhone 4 , Muito menos atravessar a parede.

Embora existam muitas soluções técnicas para resolver os problemas de atenuação e bloqueio de sinais de ondas milimétricas, o desempenho em aplicações comerciais ainda não é o ideal.

O Google testou a cobertura 5G do mesmo alcance e o mesmo número de estações base nos Estados Unidos. Os resultados mostram que a rede 5G implantada por onda milimétrica pode cobrir 11,6% da população a uma taxa de 100 Mbps e pode cobrir 3,9% da população a uma taxa de 1 Gbps. ；

A rede 5G sub-6GHz pode cobrir 57,4% da população a uma taxa de 100 Mbps e 21,2% da população a uma taxa de 1 Gbps.

É precisamente por causa da alta perda de sinais de ondas milimétricas que as antenas tradicionais não podem ser usadas quando integradas a telefones celulares. Mais antenas precisam ser instaladas e requisitos mais altos ainda são colocados em recursos de processamento digital de banda base. O "patch" do lado da versão dos EUA do iPhone 12 é Módulo de antena de onda milimétrica.

Processos de fabricação mais complicados trazem custos mais elevados. De acordo com Guo Mingchi, os componentes sub-6 e 5G de onda milimétrica usados ​​na série do iPhone 12 custam US $ 75-85 e US $ 125-135, respectivamente.

Além disso, foi recentemente revelado que o iPhone 12 consome eletricidade rapidamente no estado 5G, o que também está relacionado ao design da antena do telefone móvel 5G.

Os terminais 5G geralmente usam a tecnologia de antena Massive MIMO (entrada múltipla e saída múltipla em grande escala) para melhorar a eficiência da transmissão da rede e compensar a atenuação do sinal. As ondas milimétricas não podem ser separadas desta tecnologia para uso comercial.

No entanto, a tecnologia Massive MIMO reduz o consumo de energia de transmissão às custas de custos de computação mais altos. Os telefones celulares precisam integrar mais antenas. Múltiplas antenas transmitem simultaneamente (várias saídas) e recebem sinais (várias entradas) significam um maior consumo de energia. Naturalmente, ele consome mais energia.

Simplificando, a onda milimétrica é como um velocista, com forte poder explosivo, mas distância limitada. O sub-6GHz é um corredor de longa distância que corre mais devagar, mas mais longe. Suas próprias vantagens são também as deficiências do oponente.

Embora a Qualcomm tenha insinuado que o 5G da Huawei não suporta ondas milimétricas no ano passado, não é um 5G verdadeiro , mas, na verdade, é apenas um método de propaganda entre os dois lados na disputa da rota 5G. A onda milimétrica e sub-6GHz não entram em conflito, pelo contrário, os serviços 5G serão fornecidos em uma rede colaborativa por muito tempo no futuro.

Por que os EUA usam ondas milimétricas, mas a China não?

Conforme mencionado anteriormente, a comercialização de ondas milimétricas 5G enfrenta muitos problemas. Então, por que os Estados Unidos implantam redes 5G baseadas em ondas milimétricas? As operadoras americanas não conhecem os defeitos das ondas milimétricas?

Na verdade, as operadoras americanas não querem usar o sub-6GHz de baixa frequência, mas a maior parte desta banda de frequência tem sido usada para comunicações militares e comunicações de defesa. Mesmo que seja para ser desocupada para uso comercial, a limpeza da banda de frequência não será concluída em um curto período.

Neste contexto, as operadoras só podem apostar nas ondas milimétricas. Entre eles, a Verizon, que fornece serviços de ondas milimétricas 5G para o iPhone 12, é também a primeira operadora mundial de serviços 5G comerciais. Já em 2018, ela fornecia serviços 5G em 4 cidades nos Estados Unidos e afirmou que "o espectro de ondas milimétricas é a pedra angular das redes de banda ultralarga 5G." .

Sujeito às tecnologias de suporte a ondas milimétricas 5G que ainda não estão totalmente maduras, a popularidade do 5G nos Estados Unidos é relativamente lenta. De acordo com dados da M-Science, uma subsidiária do banco de investimento de Wall Street Jefferies , em meados de julho de 2020, o número de usuários 5G nos Estados Unidos era de 4,082 milhões, menos da metade do número de usuários 5G na Coreia do Sul.

Em uma escala global, a maioria das operadoras adotou primeiro o Sub-6G como uma solução de rede 5G. Um relatório da S&P Global Ratings mostra que, em setembro deste ano, apenas 12% das 113 operadoras que foram comercializadas em 52 mercados ao redor do mundo usam bandas de frequência de ondas milimétricas.

Obviamente, antes que a onda milimétrica resolva completamente os problemas de atenuação e cobertura do sinal, o sub-6GHz é uma solução eficaz para permitir que o 5G cubra uma faixa mais ampla no curto prazo.

Na verdade, os Estados Unidos também perceberam esse problema e começaram a voltar e implantar redes 5G abaixo de 6 GHz. Não muito tempo atrás, os Estados Unidos leiloaram o espectro de banda média de 100 MHz originalmente usado para fins militares para operadoras e planejam começar o uso comercial em meados de 2022.

No relatório " Ecossistema 5G: Riscos e Oportunidades para o Departamento de Defesa dos EUA ", publicado pelo Comitê de Inovação em Defesa do Departamento de Defesa dos EUA , também destacou:

Devido às restrições de propagação e custo, as ondas milimétricas não podem ser implantadas em grande escala nos Estados Unidos neste estágio. O espectro IF sub-6 GHz (na faixa de 3 GHz e 4 GHz) se tornará o padrão global para redes de longa distância nos próximos anos.

As operadoras chinesas estão muito mais felizes. A China tem recursos relativamente abundantes na banda de frequência Sub-6 e pode alocar frequências de teste contínuo de 100 MHz ou mais para várias operações principais, enquanto as operadoras estrangeiras dependem principalmente de leilões para obter as bandas de frequência. Freqüentemente, centenas de milhões.

Por exemplo, a Deutsche Telekom gastou quase 2,2 bilhões de euros (aproximadamente RMB 17,2 bilhões) no ano passado para adquirir o espectro de 40 MHz na banda de 2 GHz .

Embora a China não tenha que se apressar para usar ondas milimétricas por causa dos recursos da banda de frequência, ela também está ativamente pesquisando e implantando ondas milimétricas. Porque as ondas milimétricas, que parecem um pouco sem gosto agora, são o verdadeiro futuro do 5G.

5G sem onda milimétrica é de fato incompleto

No vídeo 5G sobre o famoso colega de classe He da UP na estação B, ele disse uma vez que a velocidade é na verdade a aplicação mais enfadonha do 5G.

No momento, nossa percepção do 5G se deve principalmente ao fato de que o 5G ainda carece de aplicativos matadores. Alguns internautas também ridicularizam que o aplicativo matador das redes 5G hoje é um software de medição de velocidade.

Na verdade, nos três principais cenários de aplicação do 5G, além da banda larga móvel aprimorada (eMBB) para aumentar a velocidade da rede, também existem comunicações massivas de máquina (mMTC) e comunicações de baixa latência ultraconfiáveis ​​(URLLC).

Para realizar os dois últimos cenários de aplicação 5G, as ondas milimétricas são inseparáveis.

Por exemplo, para Mass Machine Communication (mMTC), a densidade de conexão do dispositivo deve chegar a 1 milhão de unidades / km2, de modo que mesmo em metrôs e ginásios lotados, todos os dispositivos podem navegar na Internet sem problemas. Requer o uso de tecnologia de onda 5G milímetros com grande largura de banda, As vantagens de alta taxa instantânea e grande capacidade do sistema são percebidas.

Os cenários de aplicativos que exigem baixa latência, como AR / VR, jogos em nuvem e robôs industriais, também são os mesmos. O comprimento do intervalo de tempo da interface aérea de sistemas de ondas milimétricas de 5G pode ser tão pequeno quanto 0,125 ms, que é apenas um quarto dos sistemas de baixa frequência 5G convencionais.

Conforme o Sistema Global para a Associação de Comunicações Móveis (GSMA) mencionado no " Documento Técnico de Tecnologia de Ondas Milimétricas 5G ", a onda milimétrica 5G é a direção inevitável da evolução da tecnologia de comunicação móvel e a onda milimétrica pode liberar totalmente o potencial total do 5G .

A tecnologia para melhorar a cobertura de ondas milimétricas de 5G também está se tornando mais madura.Além do Massive MIMO mencionado anteriormente, a tecnologia de beamforming também é uma solução comum.

A diferença entre as estações base 4G tradicionais e as estações base 5G beamforming é como uma lâmpada e uma lanterna.

O sinal da estação base 4G é divergente como uma lâmpada, enquanto a formação de feixes pode direcionar as ondas de rádio para o terminal que precisa mover a rede, como uma lanterna, iluminar o feixe de luz para o alvo e se mover com o alvo, o que pode muito Aumente a distância de comunicação da onda milimétrica.

Além disso, a onda milimétrica pode implantar um grande número de pequenas estações base e reduzir a distância de comunicação para garantir alta taxa de transferência de pico, aumentando assim a cobertura, que é inferior ao custo de macro estações base 5G em torre de média e baixa frequência.

Com uma série de bênçãos técnicas, a propagação da onda milimétrica atual na linha de visão externa pode chegar a 1-2 quilômetros , enquanto a distância de cobertura fora da linha de visão está entre 100-200 metros.

Em setembro, a Qualcomm uniu forças com a Ericsson e a Casa Systems para expandir o alcance de comunicação de ondas milimétricas para 3,8 quilômetros, que é atualmente a maior distância de transmissão de ondas milimétricas.

Xu Hao, chefe de P&D da Qualcomm na China, disse certa vez que a capacidade da onda milimétrica é um 5G completo, e a implantação da onda milimétrica 5G é um passo importante para concretizar toda a visão do 5G .

As tecnologias mencionadas trouxeram o 5G que realmente mudou nossas vidas.

Quando a China usará a onda milimétrica 5G?

Embora o 5G da China tenha sido oficialmente comercializado apenas em junho do ano passado, de acordo com dados do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, no final de setembro, mais de 690.000 estações base 5G foram abertas e construídas em todo o país e os usuários 5G da China ultrapassaram 150 milhões.

Atualmente, existem apenas mais de 800.000 estações base 5G implantadas globalmente, e o número total de usuários 5G em todo o mundo é inferior a 200 milhões. Pode-se ver que a China já está em uma posição de liderança no andamento da construção 5G.

Enquanto o 5G continua a se espalhar, os aplicativos de ondas milimétricas da China também foram incluídos na agenda. De acordo com o plano do Grupo de Promoção IMT-2020 (5G) da China, a onda milimétrica 5G será promovida em três etapas:

• Em 2019, vamos nos concentrar na verificação das principais tecnologias e características do sistema de ondas milimétricas de 5G;
• Em 2020, concentrar-se na verificação das funções, desempenho e interoperabilidade de estações base e terminais de ondas milimétricas 5G;
• Realize a verificação do aplicativo em cenários típicos de 2020 a 2021.

Nos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim em 2022, a China Unicom adotará uma solução de rede baseada na tecnologia de ondas milimétricas 5G para fornecer serviços de rede para os locais dos Jogos Olímpicos de Inverno.

Além das operadoras, os fabricantes de hardware também se preparam para o uso comercial de ondas milimétricas. A versão personalizada de onda milimétrica OnePlus 8 tornou-se o primeiro smartphone da China a suportar onda milimétrica 5 G. Huawei Mate X também tem uma versão de onda milimétrica, mas não está à venda.

Na cadeia da indústria relacionada, Chi Yongsheng , vice-presidente do China Unicom Network Technology Research Institute, apontou que a cadeia da indústria de onda milimétrica doméstica é relativamente fraca em comparação com países estrangeiros, e o grau de localização de tecnologias e dispositivos principais é relativamente baixo .

No entanto, a China também fez avanços em chips de onda milimétrica de 5 G. O chip de onda milimétrica desenvolvido pela Nanjing Network Communications and Security Purple Mountain Laboratory reduziu o custo por canal de 1.000 yuans para 20 yuans, e deverá estar disponível comercialmente em 2022.

Não apenas a China, mas mais de 120 operadoras em todo o mundo investiram em pesquisa e desenvolvimento de ondas milimétricas. O que eles estão olhando são as grandes perspectivas de aplicação da onda 5G milimétrica e o considerável potencial comercial.

De acordo com a previsão da GSMA, a contribuição da onda milimétrica 5G para o PIB global aumentará exponencialmente de 2020 a 2034. Contribuirá com US $ 565 bilhões para o PIB global e US $ 152 bilhões em receitas fiscais em 2034.

A essa altura, quando as pessoas mencionam o 5G, podem não pensar mais em telefones celulares e até ter dispositivos que substituem os smartphones.

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