任正非都说好的5G毫米波 为何在中国部署比欧美晚？

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故事要从任正非那句话说起——日前他在接受央视专访时提到：“全世界能做5G的厂家很少，华为是做得最好的；全世界能做微波的厂家很少，华为做得最先进。能够把5G基站和最先进的微波技术结合起来成为一个基站的，世界上只有一家公司能做到，就是华为。”
当时大家都关注任正非对其它问题的回答，却没有人清晰的阐述“微波”是什么，雷锋网(公众号：雷锋网)不禁好奇，微波到底是个啥？
微波是个很宽泛的定义，它可以指频率为300MHz~300GHz的电磁波，对应波长在1毫米~1米之间，而任正非这里所说的微波主要指的是——毫米波。
5G时代毫米波突然受宠的原因：带宽大
通信就是编码解码、调制解调、加密解密的过程，承载各种信息的就是电磁波，电磁波也是无线通信存在的根基。
在全球范围内，5G部署的频段有且只有两种，一种是sub-6GHz，指的是6GHz以下的频段，一种是毫米波。

顾名思义，毫米波就是波长在1～10毫米的电磁波，对应频率为30~300GHz，作为参考，我们目前4G所使用的频段是2000MHz，2G和3G就更低了。
不管是2G/3G还是4G时代，毫米波一直都在，它的历史甚至可以追溯到19世纪90年代，不过在很长一段时间里，毫米波都只活跃在大学的实验室里，仅仅是理论探索。
直到今天，毫米波的主要应用还是卫星通信、雷达和一些军事应用，比如在射电天文学中的早期应用，77 GHz汽车防撞雷达等，不过在5G时代，毫米波终于要“翻身农奴把歌唱”。

摘自百度百科

5G要使用毫米波的理由简单且纯粹，30GHz以上有丰富的频谱资源，按照换算关系，1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，毫米波的频谱资源是数量级的提升。
而在以往，之所以没有开发毫米波主要有两点原因，其一是商业需求并不大，其二是整体产业链技术都不成熟，使用成本也高。
5G的到来加速了这一过程，并且让毫米波成为一种“最优解”，5G所需的大带宽动辄100M以上，运营商有连续100M频宽是开展5G的基本要求。
在工信部确定的5G频谱分配方案中，中国电信获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国联通获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源；中国移动获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源。
可以看出我国的三大运营商最少都有100M连续带宽资源来开展5G，反观之，4G时代三大运营商的频谱资源并不是连续的，而且带宽资源还有不到100M的。
从4G到5G，是数据的又一次爆炸式增长，就需要更快的传输速度。无线传输速率增加一般有两种方法，一是增加频谱利用率，二是增加频谱带宽，增加频谱带宽简单且直接，只需要有充足的带宽资源就行。
无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右，4G网络均在sub 6GHz频段，可用最大带宽是100MHz，数据传输速率不超过1Gbps。
而在毫米波频段，可用带宽大大增加，数据传输速率也成倍上升，加之新材料、新技术和新工艺的提升，毫米波在5G时代终于要迎来大规模应用。
解决毫米波缺点——Massive MIMO和波束赋形
如果毫米波都是优点，也不至于到现在才被如此重点对待，毫米波属于“极高频”范畴，电磁波的传输特点是频率越高波长越短，衍射能力越弱，穿透能力越强，信号穿透会损失很大能量，所以传输距离就越近。
言而总之，频率越高的电磁波传播距离越近。
不止如此，与频率较低的电磁波相比，毫米波信号尤其遇到水的衰减大，严重影响传播效果。
研究表明，通常情况下，降雨的瞬时强度越大、距离越远、雨滴越大，毫米波衰减越严重，因此在毫米波通信系统或通信线路设计时，都需要留出足够的电平衰减余量。
为了解决毫米波传输距离的掣肘，5G有几项关键技术随之诞生或者增强。
第一个是Massive MIMO，简称大规模天线技术，MIMO的含义是天线“多进多出”（Multiple-Input Multiple-Output）。如下图所示，4G时代MIMO技术就已经得到应用，不过最多也就是基站8天线，手机4天线，在4G所处频率上如果要放更多的天线会互相干扰，反而得不偿失。

在理想传播模型中，当发射端的发射功率固定时，接收端的接收功率与波长的平方、发射天线增益和接收天线增益成正比，与发射天线和接收天线之间的距离的平方成反比。
毫米波频段高波长短，故而信号衰减非常严重，接收天线接收到的信号功率减少，天线发射功率不能增加，发射天线和接收天线的距离不受控制（移动用户随时可能改变位置），发射天线和接收天线的增益也不能提高太多，所以解决方案只有——增加发射天线和接收天线的数量，而且毫米波波长短互相之间干扰距离小，天线之间可以离得更近，所以5G天线都不是以个数论英雄，而是一个阵列。
目前主流设备商包括中兴、华为、大唐移动、爱立信和诺基亚均已推出了 Massive MIMO 产品及解决方案，由于 TDD 和 FDD 制式在信道信息获取方面的先天差异，现阶段基于 TDD 的阵列天线进展更快。
第二个是波束赋形（Beamforming），在Wi-Fi路由器也有应用，5G时代大规模天线技术是波束赋形的基本条件。
在没有人为干扰的条件下，电磁波是360度无死角传播的，其中很大一部分没有被接收，白白浪费，天线阵列可以使得电磁波朝着人为规定方向的传播，且天线个数越多，电磁波传播方向越集中。
波束赋形可以使无线信号定向传输到需要使用的方向，而且还需要波束导向技术根据信号接收点的位置变化不断调整，技术含量高高的。