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智慧數字化，5G創造無限新未來
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“缺芯少魂”是我國互聯網領域最大的“命門”。毫米波芯片是高容量5G移動通訊核心，長期被國外壟斷，是我國短板中的短板。
中國工程院院士劉韻潔今日表示，南京網絡通訊與安全紫金山實驗室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片，并完成了芯片封裝和測試，每通道成本由1000元降至20元。同時，他們封裝集成1024通道天線單元的毫米波大規模有源天線陣列。芯片與天線陣列力爭2022年規模商用于5G系統。
什么是5G毫米波？
5G主要使用兩段頻率，分別是FR1頻段和FR2頻段。FR1頻段的頻率范圍是450MHz-6GHz，又叫Sub-6GHz頻段。FR2頻段的頻率范圍是24.25GHz-52.6GHz。由于FR2覆蓋波段之中多數為小于10毫米波長的頻率，這部分頻段因此得名“毫米波（mmWave）”。雖然24.25GHz-30GHz一部分波長大于10毫米，但毫米波已經成為一種約定俗成的叫法。根據同樣的命名方式，臺灣28也可以把 Sub-6GHz稱為厘米波。
2019年國際電信聯盟 (ITU) 的世界無線電通信大會 (WRC-19) 期間，各國代表就5G毫米波頻譜使用達成共識：全球范圍內將24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz 共14.75GHz帶寬的頻譜資源，標識用于5G及國際移動通信系統（IMT）未來發展。此外，在45.5GHz-47GHz頻段，部分國家在腳注中標識用于IMT；在47.2GHz-48.2GHz頻段，2區（美洲區）國家和部分地區部分國家在腳注中標識用于IMT。事實上，雖然臺灣28在國內以Sub-6GHz頻段擴展5G網絡，但是，在國外，許多運營商采用了毫米波頻段布設5G網絡。
5G毫米波有什么優勢和劣勢？
目前國內運營商以Sub-6GHz作為5G網絡的主力，原因很簡單，因為5G毫米波存在一個硬傷——信號。如果說現在的4G信號是“滿血”，Sub-6GHz的5G信號是剛好能用，那么毫米波5G信號就是“戰五渣”。前面提到，毫米波是波長約在1毫米-10毫米之間的電磁波。而初中物理課本告訴臺灣28，電磁波頻率越高，波長越短，穿透能力越差。一片樹葉、一張紙、甚至是一滴水的遮擋，就可以讓毫米波5G信號徹底“翻車”。如果基站覆蓋不夠完善，分分鐘會出現擋住5G信號的情況。
想要5G毫米波體驗好，必須建很多基站——幾乎每個角落都需要！根據GSMA今年3月發布的《5G 毫米波在中國的機遇》白皮書提到，預計到 2034 年，在中國使用毫米波頻段將產生約 1040 億美元的經濟效應。5G毫米波載波頻率更高，信號帶寬更大。以60GHz頻段為例，每個信道的頻譜帶寬達到2.16GHz，相比之下，4G-LTE頻段可用頻譜帶寬只有100MHz。說白了就是5G毫米波網速很快，比Sub-6GHz的5G更快。
ITU IMT-2020規范要求5G速度可以達到20Gbit/s，單靠Sub-6GHz是搞不定的，得用上毫米波。另外，毫米波受到的頻段干擾更少。1.9Ghz-6Ghz頻段仿佛是擁擠的地鐵，Wi-Fi、藍牙、衛星廣播等都“擠”在一起，難免會有“打架”。而毫米波頻段就像是無人區飛馳的敞篷跑車，時延極低，容量高，可以同時有更多設備連接?？偠灾?，5G毫米波帶寬高，時延低，容量高。在日常生活中，5G毫米波可以幫助你秒速下完藍光視頻、在擁擠的球場享受高速網絡。在專業場景，5G毫米波可以實現工業機器人的遠程控制、自主工廠運輸、遠程醫療等。
在3GPP規定的5G標準中，無論是Sub-6GHz頻段和毫米波，都是5G標準。兩者各有優勢，Sub-6GHz頻段覆蓋廣，信號強且穩定；毫米波速度快，時延低，多人時無需搶信號，然而一場雨就有可能被降維打擊回到4G。所以說，兩者是互補的關系，而不是迭代的關系。就像NSA和SA組網一樣，大家都是“真5G”，只不過是看哪個更適合運營商建設和使用場地的實際需要。毫米波5G與Sub-6GHz都是好東西，他們的優勢互補，共同推進5G產業造福人類。
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