6G科技是什么情况？

5G将至，6G已在开发的路上，6G是个什么样的技术？什么时候可以商业？也成为人们关心的问题，我将从世界大国对6G的热度和为什么要开发6G开始回答6G究竟是什么样的移动网络。

一、世界大国开启实施6G计划

2018 美国移动世界大会上，美国联邦通讯委员会的一位官员首次在公开场合展望6G。欧盟、美国、芬兰、韩国、俄罗斯多国也已开展6G工作。

2018年芬兰开始研究6G相关技术，年底邀请媒体聆听其针对6G网络所引导的研究与工作进展，2019年3月24日至26日在芬兰拉普兰举行关于6G的国际会议。

2018年3月9日，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G。

二、为什么要发展6G？超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的需求催生6G

大家都知道1G、2G、3G、4G改变生活，而5G改变 社会 。1——4G解决了人与人的信息沟通，从声音、文字、视频等多个方面提升了人与人的接接沟通质量。随着移动通信应用领域的不断扩大，物与物之间、物与人之间的联系，即物联网就成为5G发展的最为重要的内容，5G应用，20%将用于人和人之间的通信，80%用于物和物之间的通信。

5G技术的高速度、大容量、低延时三大特点，为物联网奠定了基础，并使 社会 进入了物联网时代。然而，5G的局限性也表现在，（1） 社会 （医疗手术、大城市的无人驾驶）或工业产生等方面的很多物联网数据之大、传输处理要求之快，5G就显得有些不够了；（2）5G要 大量建设基站，偏远山区和海洋基本是无法做到全覆盖的；（3）5G基站能耗大是4G基站的3倍。这些局限性势必需要发展超高速度、超大容量、超低延时、全覆盖、低能耗的新的通信技术，即6G。

三、6G是什么样的通信技术？

2020年5G开始商用，6G正式投入研发，那么6G是个什么样的呢？

6G时代将迈向太赫兹时代。太赫兹就是“THz”，一般指 300GHz 到 3000GHz 之间的频段。这意味着6G无线波能承载更多的数据量——也就意味着6G网络将有更快的网速，6G的下载带宽为1Tbps——是5G的一百倍，4G的一万倍。

6G网络将是一个天、地、人、海全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信，实现全球无缝覆盖，网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村和海洋，甚至实现海下连接。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破，它更是为了缩小数字鸿沟，实现了万物互联这个“终极目标”。

结论：

6G将让人类进入泛在智能化信息 社会 ，6G通信将融合陆地移动通信，中高低轨卫星通信以及短距直接无线通信技术，融合通信、计算、感知、智能等，建立起空、天、地、海泛在移动通信网，实现全球泛在覆盖的高速宽带通信！

我是科盲一个，但有一点可以肯定，那就是6G必定比5G强大。

这个世界变化真快，我等都难以跟上步伐了。

后生们加油啊，祖国强大全靠你们了！

你说的6G 科技 ，我的理解是继5G之后的第六代移动通信标准或者第六代移动通信技术。它发展的目的就是促进物联网的发展。目前，6G网络只是个概念性无线网络。从公开资料显示理论速度达到1TB。

发展状况

美国：今年3月，美国联邦通讯委员会（FCC）开放“太赫兹波”频谱的决定，计划用于6G服务。

中国： 去年3月，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G技术。 中国通信业观察家官项立刚提出，水下通信将是6G重要领域之一。

韩国：SK集团信息技术中心提出“太赫兹+去蜂窝化结构+高空无线平台（如卫星）”的结构模型；

欧盟：2013年提出METIS项目用于5G研究，有升级到6G的趋势。

除中美两国外，日本、俄罗斯等也正在紧锣密鼓地开展相关工作。

发展焦点

从目前来看，太赫兹波被普遍认为可以用于6G服务，但可行性有待论证。

韩国提出的方案 各方在积极实验。

美国的特斯拉公司提过“一万颗卫星计划”建立围绕地球的Wi-Fi；

我国也提出类似的计划。

发展难点

16G只是个概念性无线网络，没有统一的概念含义；26G网络的关键技术有待 探索 研究，如国际电信联盟（ITU）正式成立Network 2030焦点组，华为描绘6G网络架构;

36G网络的路线方案需验证。各国都提出类似韩国的路线方案但有待验证；

46G网络的研究开发，还需具备人才、技术和金钱。综上所述，目前各国6G网络并无实质性进展，没有巨大突破。我国已在5G拔得头筹，在技术、人才和金钱方面都具备。如果说5G时代，中美并驾齐驱。从发展态势来看，6G很有可能有中国引领世界。

你好！我是康哥！

很多人对于6G的模糊概念就是应该比5G快 ，站在老百姓的角度畅想着是否能够实现更为便捷的网络速度，智能机器人物联网等高 科技 的事物是否能伴随着6G的普及而真正便于我们老百姓的生活？

今年5月份左右美国提出了布局6G计划！而6G是个什么东西呢？就连华为这样的已经研制出5G的公司对于6G的研发还只是初步阶段！

对于6G很多国家是心有余而力不足，为什么这么说呢？

5G都没有研发出来，更何况是6G 那么有人就会说了，直接研发6G不就可以了吗可以是可以，关键是你的技术和经济实力允不允许？

对于6G到底是什么？世界上各个国家众说纷纭，没有标准的定义。

而这个时候世界老大美国站出来说话了，说美国不准备发展5G直接发展6G,美国太空 探索 技术公司的猎鹰9号火箭将60颗卫星发射升空，这项2015年提出的计划，要在2025年前发射近12000颗卫星。

也就是说6G的土壤不在地表，而在太空。 利用卫星形成卫星链将信号连接成网络。通过卫星网络的整合，能够实现渔网一样的全覆盖，就 好比站在高处能看得更远是一个道理。

当然理论是美好的，但是对于大多数国家来说目前的6G仅仅还在研发阶段，就算是以后真的能根据理论发射卫星到太空， 试问一下那得需要多少万棵卫星才能够满足我们信号全覆盖的需求呢太空的变数可比我们地球上的要难得预测得多，以后这些卫星产生的污染如何处理？是否会对我们生活在地球上的人带来不好的影响？

第六代移动通信系统（6th generation mobile networks，或6th generation wireless systems），简称6G，是指第六代移动通信技术，是5G系统后的延伸。仍在开发阶段。6G的传输能力可能比5G提升100倍，网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。2018年芬兰开始研究6G相关技术，年底邀请媒体聆听其针对6G网络所引导的研究与工作进展，2019年3月24日至26日在芬兰拉普兰举行关于6G的的国际会议。

基本概念

6G，即第六代移动通信标准，一个概念性无线网络移动通信技术，也被称为第六代移动通信技术。主要促进的就是互联网的发展。

6G网络将是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信，实现全球无缝覆盖，网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村，让深处山区的病人能接受远程医疗，让孩子们能接受远程教育。此外，在全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统和6G地面网络的联动支持下，地空全覆盖网络还能帮助人类预测天气、快速应对自然灾害等。这就是6G未来。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破，它更是为了缩小数字鸿沟，实现万物互联这个“终极目标”，这便是6G的意义。

有关技术

太赫兹频段

6G将使用太赫兹（THz）频段，且6G网络的“致密化”程度也将达到前所未有的水平，届时，我们的周围将充满小基站。太赫兹频段是指100GHz-10THz，是一个频率比5G高出许多的频段。从通信1G（09GHz）到4G（18GHZ以上），我们使用的无线电磁波的频率在不断升高。因为频率越高，允许分配的带宽范围越大，单位时间内所能传递的数据量就越大，也就是我们通常说的“网速变快了”。不过，频段向高处发展的另一个主要原因在于，低频段的资源有限。就像一条公路，即便再宽阔，所容纳车量也是有限的。当路不够用时，车辆就会阻塞无法畅行，此时就需要考虑开发另一条路。频谱资源也是如此，随着用户数和智能设备数量的增加，有限的频谱带宽就需要服务更多的终端，这会导致每个终端的服务质量严重下降。而解决这一问题的可行的方法便是开发新的通信频段，拓展通信带宽。我国三大运营商的4G主力频段位于18GHz-27GHz之间的一部分频段，而国际电信标准组织定义的5G的主流频段是3GHz-6GHz，属于毫米波频段。到了6G，将迈入频率更高的太赫兹频段，这个时候也将进入亚毫米波的频段。中国科学院国家天文台研究员苟利军告诉《互联网周刊》说：“太赫兹在天文中被称为亚毫米，这类天文台的站点一般很高而且很干燥 ，比如南极，还有智利的acatama沙漠。”那么，为什么说到了6G时代网络“致密化”，我们的周围会充满小基站？这就涉及到了基站的覆盖范围问题，也就是基站信号的传输距离问题。一般而言，影响基站覆盖范围的因素比较多，比如信号的频率、基站的发射功率、基站的高度、移动端的高度等。就信号的频率而言，频率越高则波长越短，所以信号的绕射能力（也称衍射，在电磁波传播过程中遇到障碍物，这个障碍物的尺寸与电磁波的波长接近时，电磁波可以从该物体的边缘绕射过去。绕射可以帮助进行阴绕射可以帮助进行阴影区域的覆盖）就越差，损耗也就越大。并且这种损耗会随着传输距离的增加而增加，基站所能覆盖到的范围会随之降低。6G信号的频率已经在太赫兹级别，而这个频率已经接近分子转动能级的光谱了，很容易被空气中的被水分子吸收掉，所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远，因此6G需要更多的基站“接力”。5G使用的频段要高于4G，在不考虑其他因素的情况下，5G基站的覆盖范围自然要比4G的小。到了频段更高的6G，基站的覆盖范围会更小。因此，5G的基站密度要比4G高很多，而在6G时代，基站密集度将无以复加。

空间复用技术

6G将使用“空间复用技术”，6G基站将可同时接入数百个甚至数千个无线连接，其容量将可达到5G基站的1000倍。前面说到6G将要使用的是太赫兹频段，虽然这种高频段频率资源丰富，系统容量大。但是使用高频率载波的移动通信系统要面临改善覆盖和减少干扰的严峻挑战。

当信号的频率超过10GHz时，其主要的传播方式就不再是衍射。对于非视距传播链路来说，反射和散射才是主要的信号传播方式。同时，频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。这些因素都会大大增加信号覆盖的难度。不止是6G，处于毫米波段的5G也是如此。而5G则是通过Massive MIMO和波束赋形这两个关键技术来解决此类问题的。我们的手机信号连接的是运营商基站，更准确一点，是基站上的天线。Massive MIMO技术说起来挺简单，它其实就是通过增加发射天线和接收天线的数量，即设计一个多天线阵列，来补偿高频路径上的损耗。在MIMO多副天线的配置下可以提高传输数据数量，而这用到的便是空间复用技术。在发射端，高速率的数据流被分割为多个较低速率的子数据流，不同的子数据流在不同的发射天线上在相同频段上发射出去。由于发射端与接收端的天线阵列之间的空域子信道足够不同，接收机能够区分出这些并行的子数据流，而不需付出额外的频率或者时间资源。这种技术的好处就是，它能够在不占用额外带宽、消耗额外发射功率的情况下增加信道容量，提高频谱利用率。不过，MIMO的多天线阵列会使大部分发射能量聚集在一个非常窄的区域。也就是说，天线数量越多，波束宽度越窄。这一点的好处在于，不同的波束之间、不同的用户之间的干扰会比较少，因为不同的波束都有各自的聚焦区域，这些区域都非常小，彼此之间不怎么有交集。但是它也带来了另外一个问题：基站发出的窄波束不是360度全方向的，该如何保证波束能覆盖到基站周围任意一个方向上的用户？这时候，便是波束赋形技术大显神通的时候了。简单来说，波束赋形技术就是通过复杂的算法对波束进行管理和控制，使之变得像“聚光灯”一样。这些“聚光灯”可以找到手机都聚集在哪里，然后更为聚焦地对其进行信号覆盖。5G采用的是MIMO技术提高频谱利用率。而6G所处的频段更高，MIMO未来的进一步发展很有可能为6G提供关键的技术支持。

发展状况：2018年3月9日，工信部部长苗圩表示中国已经着手研究6G。

最近有一个很火的 科技 话题，那就是：6g是什么鬼？5G又还在何处。

近期，工信部部长苗圩在接受采访时透露，从2017年底开始，工信部已经开始着手在研究6G发展时代。于是，有人思考5g何时到来。

其实，根据我们国家优良的作风”从来不打没有把握的仗”，可以看出5g商业技术已经成熟，而苗部长也表示近几年会推出5g商业服务。我认为，5g 商业服务会在2020推出，因为2020年是我国进入全面小康 社会 的目标的的第一个一百年！意义重大，5g商业推广可以更加为其增添光彩。

工信部部长苗圩

那么接下来我们来了解一下到底什么是6G网络？

其实6g通信网络在国际上并没有标准定义！！！因为这压根就还只是一个概念，说白了就算是从事通信行业工作的人，也没有听过6g通讯这个技术。然而这并不是虚幻的，因为苗部长已经给了6g互联网的发展方向了，那就是——万物互联！！！万物互联（IoE）定义为将人，流程，数据和事物结合一起使得网络连接变得更加相关，更有价值。万物互联将信息转化为行动，给企业，个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。举一个简单例子，那就是你有一部手机就可以控制很多东西，如直接呼叫无人车，直接和自己家里的智能家居下达指令，让智能家居机器人做家务，智能监控家庭一举一动。

所以说6g通信技术不再是简单的网络传输速度的突破，更是为了解决万物互联这个难题。也就是从技术角度上说，要完成6g通信技术的TB兆级的突破，也要完成从智能芯片上的研发，从而打破界限完成6g时代“万物互联“理念。

至于6g时代会不会是量子通讯技术，我认为这是一个否命题。因为一旦量子通讯普及，这将是一场通讯变革，因为量子通讯技术有别于现有的通讯技术，它颠覆现有通讯技术和基站。量子通讯是利用了光子等粒子的量子纠缠原理。量子通讯学告诉人们，在微观世界里，不论两个粒子间距离多远，一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象叫量子纠缠，这一现象被爱因斯坦称为“诡异的互动性”。科学家认为，这是一种“神奇的力量”，可成为具有超级计算能力的量子计算机和量子保密系统的基础。所以说我不认为，这是短时间可以实现这种颠覆式的革命。

韩国美国等一些国家已经在抓紧研究6G技术，特别是6G技术目前还处于研究阶段。甚至到现在，5G技术都没有完全普及，6G机技术更像是镜中花，水中月。

6G是什么？6G是指第六代移动通信标准，虽然说现在5G技术并没有完全的普及， 但是我们对于6G技术的期待值却非常之高，按照估计，6G网络的传输速度会是5G网络速度的100倍，网络延迟也会从毫秒降到微秒。

用有关专家来说，如果说5G网络是连接万物，那么6G网络它可能会连接到灵魂，6G可能会连接人和动物。

在6G网络中，将会使用太赫兹频段，到我们周围都会充满了基站。我们知道特朗普曾经说：“我希望美国尽可能快地发展 5G，甚至 6G 技术，美国公司必须加紧努力，否则就会落后。”

实际上，我国在2018 年 3 月，就已经着手研究 6G；而华为任正非告知，华为“一直在做 6G”，其实，任正非所说：“6G 在理论等各方面上还没有突破，因此 6G 被人类使用应该在十年以后。”

美国之所以强调建6G，就是因为华为在5G方面的优势远远高于美国。因此在这种迫于无奈之下，美国又邀请华为参与美国5G标准建设。 这正是说明了美国在5G方面的优势不强，但是对于5G网络来说，目前华为确实所占有的优势，是很多国家所不能比拟的。

而对于6G网络来说，我们现在谈论它还为时过早。

6G网速将会是百兆级别的网速比5G还要快10倍左右，估计能达到300M-1G每秒的传输速度，届时万物互联不是问题至少在网速与可靠性上满足条件。

对于6G，很多文章都对它的未来有着热烈的期盼和愿景，比如它的指标太吸引人：

11Tb/S的传输速率；

2小于1ms的延迟；

3高频及近1THz的大带宽技术；

4高能效物联网技术；

5天地一体化的全球网络；

6具有AI能力及虚化技术的适应各种事件及场景的随愿网络。

尽管多数6G的愿景非常美好，但许多文章在具体探讨中，往往只描绘理想而不结合实际，一味地追求新技术而不去深耕解决技术的核心问题和矛盾。特别是与AI结合的智能化当中尤为突出。虽然AI是6G科研的一个重要方向，但6G的发展在AI领域能否获得如愿的核心地位，能产生多大的经济效益，目前还是未知数。

一、6G面临的频段问题

目前5G已经采用了毫米波频段，很多专家看好太赫兹频段在6G中的使用。不过至于太赫兹的潜力，是否会被6G采纳，还要看以后能不能解决高昂的太赫兹器件成本问题。成本太高显然无法商用。6G初步估计还将集中在完善毫米波频段的应用。

二、6G面临的功率问题

手机端由于电池的瓶颈一直无法突破，发射功率因此受限。在基站端，虽然发射功率不受限制，但发射功率的成倍增大带来的是电费成本的提高，5G已经面临这个问题，再不解决这个问题，恐怕很难发展下去。

三、6G能否与卫星通信融合，还有待于技术和商业的突破

对于6G，融合卫星通信目前是一个炒的很热的话题。如果能将卫星难集成进手机里无疑是一个非常吸引人的举措，再也不用担心信号覆盖问题了。

对于5G来说，目前如此显然卫星通信还没有集成到手机里，主要由于卫星成本，功率链路衰减和卫星的通信容量问题，不过最近几年，这些领域都有所突破，卫星的发射成本越来越低，在空间组成卫星网络成为商业可能。在功率问题上，低轨道卫星能大减少传输时延和衰减。

然而从目前情况来看，将卫星通信引入6G，也不是板上钉钉的事情，仍然面临着极大的挑战。

（1）目前为止，卫星服务仍是通过专用手机开展的，主要因为卫星制造、发射及运营成本还超出普通消费者的预算范围，如果卫星想融入6G手机，成本需要大幅降低，目前的情况还无法满足。

（2）卫星容量，卫星的容量远远小于地面基站，由于频谱效率和卫星数量的限制，卫星通信的用户速率局限为语音及较低速的应用。怎么降低成本已经成为当务之急。

加上卫星发射的信号必须还要通过谈判来获得相应国家的牌照许可，方能到达地面，估计短时间内仍然只能在本国使用。

四、芯片技术问题

未来估计6G芯片至少需要2nm的技术支撑，由于2nm技术超高的复杂度，目前看来其芯片的发展仍然掌握在少数商业巨头手里，华为的5G芯片生产问题已经如此。

实现6G愿景的技术目前看来不在于其新颖性和技术的理想高度，而在于其是否能为6G创造性价比高、可商业化的产品和服务。

6g很有可能是利用卫星实现高速率通信，毕竟5g也是同4 g一样建立地面基站，然后拉远天线，只是延迟更低，带宽更大，单个天线覆盖范围可能会变小，所以会有大量的5g天线点位，甚至一个路灯杆挂一个，这存在什么问题，较偏远地区很难实现覆盖，毕竟需要大量的立杆和基站以及通信线路。

所以6g很有可能直接发射卫星覆盖全球，形成一个个太空信号基站。

5G 是第五代通信技术，是 4G 之后的延伸，是对现有的无线通信技术的演进。 其最大的变化在于 5G 技术是一套技术标准，其服务的对象从过去的人与人通信，增加了人与物、物与物的通信。根据历史经验，我国移动通信的每十年会推出下一代网络协议。随着用户需求的持续增长，未来 10 年移动通信网络将会面对： 1000 倍的数据容量增长， 10 至 100倍的无线设备连接，10 到 100 倍的用户速率需求， 10 倍长的电池续航时间需求等等， 4G 网络无法满足这些需求，所以 5G 技术应运而生。需求增加的最主要驱动力有两个：移动互联网和物联网。根据 ITU 给出的计划， 5G 技术有望在2020 年开始商用。

面对 5G 在传输速率和系统容量等方面的性能挑战，天线数量需要进一步增加， 利用空分多址（SDMA）技术，可以在同一时频资源上服务多个用户，进一步提高频谱效率。硬件上，大规模天线阵列由多个天线子阵列组成，子阵列的每根天线单独拥有移相器、功率放大器、低噪放大器等模块。软件层面则需要复杂的算法来管理和动态地适应与编码和解码用于多个并行信道的数据流，通常被实现为一个 FPGA。 大规模天线阵列将带来天线的升级及数量需

求，同时射频模块（移相器、功率放大器、低噪放大器等）的需求将爆发，此外数据的增加将利好功能更加强大的综合处理模块如 FPGA等等。

可以说5G的出现，将会推动半导体产业和终端往一个新的方向发展，创造一波新的价值，我们不妨来详细了解一下。

什么是5G？

5G 是第五代通信技术，是 4G 之后的延伸， 是对现有的无线通信技术的演进。 其最大的变化在于 5G 技术是一套技术标准，其服务的对象从过去的人与人通信，增加了人与物、物与物的通信。

回顾移动通信的发展历程，每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义，其中， 1G 采用频分多址（ FDMA），只能提供模拟语音业务； 2G 主要采用时分多址（ TDMA），可提供数字语音和低速数据业务；3G 以码分多址（ CDMA）为技术特征，用户峰值速率达到 2Mbps 至数十 Mbps， 可以支持多媒体数据业务； 4G 以正交频分多址（ OFDMA）技术为核心，用户峰值速率可达 100Mbps 至 1Gbps，能够支持各种移动宽带数据业务。

移动通信标准的发展历程

5G 更强调用户体验速率，将达到 Gbps 量级。 5G 关键能力比以前几代移动通信更加丰富，用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为 5G 的关键性能指标。

然而，与以往只强调峰值速率的情况不同，业界普遍认为用户体验速率是 5G 最重要的性能指标，它真正体现了用户可获得的真实数据速率，也是与用户感受最密切的性能指标。基于 5G 主要场景的技术需求， 5G 用户体验速率应达到 Gbps 量级。

面对多样化场景的极端差异化性能需求， 5G 很难像以往一样以某种单一技术为基础形成针对所有场景的解决方案。

此外，当前无线技术创新也呈现多元化发展趋势，除了新型多址技术之外，大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型网络架构等也被认为是 5G 主要技术方向，均能够在 5G 主要技术场景中发挥关键作用。

综合 5G 关键能力与核心技术， 5G 概念可由“ 标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义。 其中，标志性能力指标为“ Gbps 用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。

5G推进组定义的5G概念

目前 5G 技术已经确定了8 大关键能力指标：峰值速率达到 20Gbps、用户体验数据率达到 100Mbps、频谱效率比IMT-A 提升 3 倍、移动性达 500 公里/时、时延达到 1 毫秒、连接密度每平方公里达到 10Tbps、能效比 IMT-A 提升 100 倍、流量密度每平方米达到 10Mbps。

ITU定义的5G关键能力

中国5G之花概念

我国提出的 5G 之花概念形象的描述了 5G 的关键指标，其提出的 9 项关键能力指标中除成本效率一项外，其他 8项均与 ITU 的官方指标相匹配。

5G 的关键性能挑战及实现

从具体网络功能要求上来说， IMT-2020(5G)推进组定义了 5G 的四个主要的应用场景：连续广覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠，而这些功能的实现都给供应商带来了很大的挑战。

5G主要场景与关键性能挑战

5G 技术创新主要来源于无线技术和网络技术两方面。其需求来自于以上的关键性能挑战。我们可以将关键性能分为以下三个部分：

5G关键性能分类

为了实现更高网络容量， 无线传输增加传输速率大体上有两种方法，其一是增加频谱利用率，其二是增加频谱带宽。

提高频谱利用率的主要的技术方式有增加基站和天线的数量，对应 5G 中的关键技术为大规模天线阵列（ Massive MIMO）和超密集组网（ UDN）；而提高频谱带宽则需要拓展 5G 使用频谱的范围，由于目前 4G 主要集中在 2GHz以下的频谱，未来 5G 将使用26GHz，甚至 6-100GHz 的全频谱接入，来获取更大的频谱带宽。

而对于关键任务要求上，尤其是毫秒级的时延要求，对于网络架构提出了极大的挑战，5G 技术中将提出新型的多址技术以节省调度开销，同时基于软件定义网络（ SDN）和网络功能虚拟化（ NFV） 的新型网络架构将实现更加灵活的网络调度。

1、  大规模天线阵列（ Massive MIMO） ：提高频谱效率，未来需要更多的天线及射频模块在现有多天线基础上通过增加天线数可支持数十个独立的空间数据流，以此来增加并行传输用户数目，这将数倍提升多用户系统的频谱效率，对满足 5G 系统容量与速率需求起到重要的支撑作用。大规模天线阵列应用于 5G 需解决信道测量与反馈、参考信号设计、天线阵列设计、低成本实现等关键问题。

美国莱斯大学 Argos 大规模天线阵列原型机样图

大规模天线技术（ MIMO）已经在 4G 系统中得以广泛应用。面对 5G 在传输速率和系统容量等方面的性能挑战，天线数目的进一步增加仍将是 MIMO 技术继续演进的重要方向。

根据概率统计学原理，当基站侧天线数远大于用户天线数时，基站到各个用户的信道将趋于正交，在这种情况下，用户间干扰将趋于消失。巨大的阵列增益将能够有效提升每个用户的信噪比，从而利用空分多址（ SDMA）技术，可以在同一时频资源上服务多个用户。

空分多址技术（ SDMA）是大规模天线阵列技术应用的重要支撑，其基础技术原理来自于波束赋形（ Beam forming） ,大规模天线阵列通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而带来明显的信号方向性增益，并与 SDMA 之间产生精密的联系。

空分多址提高频谱效率

大规模天线的优势可以归结为以下几点：

第一：提升网络容量。波束赋形的定向功能可极大提升频谱效率， 从而大幅度提高网络容量。

第二： 减少单位硬件成本。 波束赋形的信号叠加增益功能使得每根天线只需以小功率发射信号，从而避免使用昂贵的大动态范围功率放大器，减少了硬件成本。

第三： 低延时通信。 大数定律造就的平坦衰落信道使得低延时通信成为可能。传统通信系统为了对抗信道的深度衰落，需要使用信道编码和交织器，将由深度衰落引起的连续突发错误分散到各个不同的时间段上，而这种揉杂过程导致接收机需完整接受所有数据才能获得信息，造成时延。在大规模天线下，得益于大数定理而产生的衰落消失，信道变得良好，对抗深度衰弱的过程可以大大简化，因此时延也可以大幅降低。

第四：与毫米波技术形成互补。毫米波拥有丰富的带宽，但是衰减强烈，而波束赋形则正好可以解决这一问题。

波束赋形示例

大规模天线的研发和使用同样面临巨大的挑战，从研究层面而言，物理层研究会面临下表中的多个难点。而从实际部署层面而言，硬件成本是最主要的阻碍。首先随着发射天线数目的增多，天线阵列的占用面积将大幅增加，天线群及其对应的高性能处理器、转换器的成本也都远高于传统基站天线，使得大规模部署存在成本问题；其次实际的使用中，为了平衡成本和效果，可能会采用一些低成本硬件单元替代， 在木桶原理的作用下小幅降低成本可能会导致性能急剧下降，从而达不到预期效果。

大规模天线阵列物理层研究难点

相比于 SISO 或分集天线系统， 大规模多天线系统属于硬件、软件密集型的。大规模多天线系统由多个天线子阵列组成，每个子阵列共享数模转换、 混频器等元件， 而子阵列的每根天线单独拥有移相器、 功率放大器、低噪放大器等模块。 所以随着天线数的增加，硬件的部署成本会快速增加。

不过与此同时，多天线的增益效应使得系统的容错能力提升， 每个单元的模块（如数模转换、功率放大器等） 的功能可以进一步减弱。软件层面则需要复杂的算法来管理和动态地适应与编码和解码用于多个并行信道的数据流，这就需要一个相对强大的处理器，通常被实现为一个 FPGA。

利用混合波束赋形技术的天线系统架构图

整体而言， 未来 MIMO 将对天线带来升级需求，同时射频模块（移相器、功率放大器、低噪放大器等）的需求将爆发，此外数据的增加将利好功能更加强大的综合处理模块， 如 FPGA。

2、超密集组网（ UDN） ：解决热点网络容量问题，带来小基站千亿市场容量

未来移动数据业务飞速发展，热点地区的用户体验一直是当前网络架构中存在的问题。由于低频段频谱资源稀缺，仅仅依靠提升频谱效率无法满足移动数据流量增长的需求。超密集组网通过增加基站部署密度，可实现频率复用效率的巨大提升，但考虑到频率干扰、站址资源和部署成本，超密集组网可在局部热点区域实现百倍量级的容量提升，其主要应用场景将在办公室、住宅区、密集街区、校园、大型集会、体育场和地铁等热点地区。

超密集组网可以带来可观的容量增长，但是在实际部署中，站址的获取和成本是超密集小区需要解决的首要问题。而随着小区部署密度的增加，除了站址和成本的问题之外，超密集组网将面临许多新的技术挑战，如干扰、移动性、传输资源等。对于超密集组网而言，小区虚拟化技术、接入和回传联合设计、干扰管理和抑制是三个最重要的关键技术。

超密集组网示例

由于超密集组网对基站和微基站的需求加大，以及在重点场景下基站选址将面临更大的挑战，未来将利好具备较好成本控制能力及基站选址能力的厂商。

基站性能及成本对比

2020 年全球小基站市场每年将超过 6 亿美金， 国内小基站市场容量最终有望达到千亿级别。 根据 Small CellForum预测，全球小基站市场空间有望在 2020 年超过 6亿美元。 截止至 2016 年半年报，中国移动， 中国联通，中国电信披露今年要达到的的 4G 基站数分别为 140 万个、68 万个、 85 万个。考虑联通中报披露了与电信共享的 6 万个基

站，假设年内共享基站达到 10 万个，则中国当前存量基站市场大约为 283 万个。假设未来小基站的数量能达到目前基站数量的 10 倍以上， 即未来小基站市场需求达到 2830 万个，假设小基站平均价格为 5000 元/个， 则未来小基站市场容量将达到千亿级别。

3、全频谱接入：扩大频谱宽度， 未来利好射频器件厂商，但频谱暂未分配

相对于提高频谱利用率，增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下，可用带宽翻倍可实现数据传输速率也翻倍。通过有效利用各类移动通信频谱（包含高低频段、授权与非授权频谱、对称与非对称频谱、连续与非连续频谱等）资源可以提升数据传输速率和系统容量。 但问题是，现在常用的6GHz以下的频段由于其较好的信道传播特性，目前已经非常拥挤， 6~100GHz高频段具有更加丰富的空闲频谱资源，可作为5G的辅助频段，然而30GHz~100GHz频率之间属于毫米波的范畴，这就需要使用到毫米波技术。

频谱使用情况

到 2020 年我国 5G频谱缺口近 1GHz，低频段为首选，高频将成为补充。目前4G-LTE 频段最高频率的载波在 2GHz上下， 可用频谱带宽只有 100MHz。因此，如果使用毫米波频段，频谱带宽能达到 1GHz-10GHz，传输速率也可得到巨大提升。

我国 5G 推进组已完成2020 年我国移动通信频谱需求预测， 届时移动通信频谱需求总量为 1350～1810MHz， 我国已为 IMT 规划的 687MHz 频谱资源均属于 5G 可用频谱资源，因此还需要新增 663～1123MHz 频谱。 我国无线电管理“十三五”规划中明确为 IMT-2020（ 5G）储备不低于500MHz 的频谱资源。

在未来要支持毫米波通信，移动系统和基站必须配备更新更快的应用处理器、基带以及射频器件。

事实上， 5G 标准对射频影响较大，需要一系列新的射频芯片技术来支持，例如支持相控天线的毫米波技术。毫米波技术最早应用在航空军工领域，如今汽车雷达、 60GHz Wi-Fi 都已经采用，将来 5G 也必然会采用。 4G 手机里面的数字部分包括应用处理器和调制解调器，射频前端则包括功率放大器（ PA）、射频信号源和模拟开关。功率放大器用于放大手机里的射频信号，通常采用砷化镓（ GaAs）材料的异质结型晶体管（ HBT）技术制造。

未来的 5G 手机也要有应用处理器和调制解调器。不过与 4G 系统不同， 5G 手机还需要相控阵天线。

此外，由于毫米波的频率非常高， 线路的阻抗对毫米波的影响很大，所以器件的布局和布线变得异常重要。 与 4G 手机一样， 5G 手机也需要功率放大器， 毫米波应用中，功率放大器将是系统功耗的决定性因素。

除此之外， 毫米波相比于传统 6GHz 以下频段还有一个特点就是天线的物理尺寸可以比较小。这是因为天线的物理尺寸正比于波段的波长，而毫米波波段的波长远小于传统 6GHz 以下频段，相应的天线尺寸也比较小。因此可以方便地在移动设备上配备毫米波的天线阵列，从而实现大规模天线技术。

4、新型多址技术：降低信令开销，缩短时延

通过发送信号在空/时/频/码域的叠加传输来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。此外，新型多址技术可实现免调度传输，将显著降低信令开销，缩短接入时延，节省终端功耗。目前业界提出的技术方案主要包括基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址（ SCMA）技术，基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入（ MUSA）技术，基于非正交特征图样的图样分割多址（ PDMA）技术以及基于功率叠加的非正交多址（ NOMA）技术。

此外，基于滤波的正交频分复用（ F-OFDM）、滤波器组多载波（ FBMC)、全双工、灵活双工、终端直通（ D2D）、多元低密度奇偶检验（ Q-ary LDPC）码、网络编码、极化码等也被认为是5G重要的潜在无线关键技术。

5、5G 网络关键技术： NFV 和 SDN，网络能力开放或利好第三方服务提供商

未来 5G 网络架构将包括接入云、控制云和转发云三个域： 接入云支持多种无线制式的接入，融合集中式和分布式两种无线接入网架构，适应各种类型的回传链路，实现更灵活的组网部署和更高效的无线资源管理。

5G 的网络控制功能和数据转发功能将解耦，形成集中统一的控制云和灵活高效的转发云。控制云实现局部和全局的会话控制、移动性管理和服务质量保证，并构建面向业务的网络能力开放接口，从而满足业务的差异化需求并提升业务的部署效率。转发云基于通用的硬件平台，在控制云高效的网络控制和资源调度下，实现海量业务数据流的高可靠、低时延、均负载的高效传输。

5G的网络架构图

基于“三朵云”的新型 5G 网络架构是移动网络未来的发展方向。未来的 5G 网络与 4G 相比，网络架构将向更加扁平化的方向发展，控制和转发将进一步分离，网络可以根据业务的需求灵活动态地进行组网，从而使网络的整体效率得到进一步提升。 5G 网络服务具备更贴近用户需求、定制化能力进一步提升、网络与业务深度融合以及服务更友好等特征，其中代表性的网络服务能力包括、网络切片、移动边缘计算、按需重构的移动网络、以用户为中心的无线接入网络和网络能力开放。

基于 NFV/SDN 技术实现网络切片以及网络能力开放

其中，网络能力开放将不仅带来用户的体验优化，还将带来新型的商业模式探索。5G 网络能力开放框架旨在实现面向第三方的网络友好化和网络管道智能化，优化网络资源配置和流量管理。 4G 网络采用“不同功能、各自开放”的架构，能力开放平台需要维护多种协议接口，网络结构复杂，部署难度大； 5G 网络控制功能逻辑集中并中心部署。

能力开放平台间统一接口，可实现第三方对网络功能如移动性、会话、 QoS 和计费等功能的统一调用。而这一切都需要虚拟化的基础设施平台支撑。实现 5G新型基础设施平台的基础是网络功能虚拟化（ NFV）和软件定义网络 （ SDN）技术。

传统网络架构（左）SDN+NFV 下的网络架构（右）

SDN/NFV 技术融合将提升 5G 进一步组大网的能力： NFV 技术实现底层物理资源虚拟化， SDN 技术实现虚拟机的逻辑连接，进而配置端到端业务链，实现灵活组网。

NFV 使网元功能与物理实体解耦，通过采用通用硬件取代专用硬件，可以方便快捷地把网元功能部署在网络中任意位置，同时通过对通用硬件资源实现按需分配和动态延伸， 以达到最优的资源利用率的目的。NFV 可以满足运营商在网络灵活性、 架设成本、 可扩展性和安全性方面的需求。

首先， NFV 的特性使其可以让网络和服务预配置更加灵活。而这又可以让运营商和服务供应商快速地调整服务规模以便应对客户的不同需求。这些服务在任何符合行业标准的服务器硬件上，通过软件应用来提供，而最重要的一点就是安全网关。

与购买硬件设备不同，服务供应商可以轻松地采用与设备相关的功能，然后将其以服务器虚拟机的形式示例。

由于网络功能是在软件总部署的，所以可以将这些功能移动到网络的各个位置，而不需要安装新的设备。这意味着运营商和服务供应商不需要部署很多硬件设备，而可用虚拟机来部署廉价，高容量服务器基础设施。

最重要的是，虚拟化消除了网络功能和硬件之间的依赖性，运营商只需设一个地区代表就可以了，而不用专门搭建一个基础设施来提供支持。

随着众多厂商推出了商用级 SDN、 NFV 解决方案，新型网络架构正逐步落地，据SNS 预计，到 2020 年， SDN 和 NFV 将为服务提供商（包含有线和无线）节省 320 亿美元的资本支出。

SDN 技术实现控制功能和转发功能的分离。

其核心技术 OpenFlow 一方面将网络控制面板从数据面中分离出来，另一方面开放可编程接口，从而实现网络流量的灵活控制及网络功能的“软件定义”，有利于通过网络控制平台从全局视角来感知和调度网络资源，实现网络连接的可编程化。

SDN 典型架构包含三层及两个接口：

控制层： 控制器集中管理网络中所有设备，虚拟整个网络为资源池，根据用户不同的需求以及全局网络拓扑，灵活动态的分配资源。 SDN 控制器具有网络的全局视图，负责管理整个网络：对下层，通过标准的协议与基础网络进行通信；对上层，通过开放接口向应用层提供对网络资源的控制能力。

物理层： 物理层是硬件设备层，专注于单纯的数据、业务物理转发，关注的是与控制层的安全通信，其处理性能一定要高，以实现高速数据转发。

应用层： 应用层通过控制层提供的编程接口对底层设备进行编程，把网络的控制权开放给用户，基于上开发各种业务应用，实现丰富多彩的业务创新。

南向接口：是物理设备与控制器信号传输的通道，相关的设备状态、数据流表项和控制指令都需要经由 SDN的南向接口传达，实现对设备管控。

北向接口： 是通过控制器向上层业务应用开放的接口，目的是使得业务应用能够便利地调用底层的网络资源和能力，其直接为业务应用服务的，其设计需要密切联系业务应用需求，具有多样化的特征。

SDN的三层架构

5G背后的半导体商机

新一代移动通讯5G也助力半导体产业从PC、智慧型手机、平板装置出货量下滑的窘境中脱困。为顺利抢占物联网与5G移动通讯商机，半导体相关厂商包括晶圆制造/代工、封装与EDA业者，都纷纷展现其最新技术，如IBM领先推出7奈米芯片；台积电也宣示透过最新鳍式场效电晶体(FinFET)与物联网大资料分析技术，期可在物联网市场扮演重要角色。

不仅如此，在台湾及中国大陆通讯与手机处理器芯片市场占有一席之地的联发科(MediaTek)，也针对即将到来的5G市场，以及发展越发火热的物联网应用市场，端出新策略。

资策会产业情报研究所(MIC)产业顾问兼主任张奇表示，2016年的台湾市场景气将较2015年来得好，对半导体产业来说是正面消息。MIC预测的2016年10大趋势中，所提出的「5G加速风」，即是阐述2016年5G的技术发展，将较2015年来的积极，且可为半导体产业带来更多机会。

#中国芯片有信心5年达到70%自给率#毫米波通常是指波长为1-10毫米之间的电磁波，5G毫米波芯片是应用于5G通信领域的芯片。5G毫米波芯片具有频谱资源丰富、载波间隔大、波束窄、方向性好、时延低、尺寸小等优点，是5G毫米波通信系统的核心元器件。5G毫米波芯片可以广泛应用到5G基站、无人机、无人驾驶、物联网、智能家居、智慧城市等所有需要5G通信的行业领域。我国5G商用时代已经到来，5G毫米波芯片行业迎来广阔发展空间。

毫米波芯片设计难度大，对生产企业技术水平要求高，且生产成本高，在发展初期，毫米波芯片主要应用于军事领域。随着移动通信、无人驾驶、智能家居等行业蓬勃发展，为提高通信质量，毫米波芯片技术在民用领域的研究与应用不断深入。全球5G信号覆盖范围正在不断扩大，为达到5G技术要求，5G毫米波芯片成为研究热点。

根据新思界产业研究中心发布的 《2020-2024年5G毫米波芯片行业深度市场调研及投资策略建议报告》 显示，2019年6月，工信部发放5G商用牌照，我国正式进入5G商用阶段，5G市场发展速度随之加快。预计2020年，我国5G建设将带动上下游产业链总市场规模达到6-7万亿元，给我国5G毫米波芯片行业带来巨大发展空间。

在全球范围内，高通等领先芯片制造商具备规模、资金、技术、人才等优势，在毫米波芯片的研究与应用方面起步较早，在5G产业快速发展的背景下，这些领先企业快速进入5G毫米波芯片领域布局。2020年初，高通发布一系列5G毫米波芯片产品，可以应用在智能手机、平板电脑等电子产品领域，继续在行业中处于领先水平。

毫米波芯片技术壁垒高，一直以来，国际领先芯片企业垄断全球市场，我国不具备研发生产能力。我国5G、人工智能、物联网市场发展迅速，5G毫米波芯片必须打破国外技术垄断，才能支撑下游行业良好发展。2020年6月，中国工程院宣布，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，每通道成本由1000元降至20元。这标志着我国已经打破国外对5G毫米波芯片的技术垄断，5G毫米波芯片行业迎来发展机遇。

新思界 行业分析 人士表示，我国5G产业发展迅速，人工智能、物联网等技术不断进步，5G毫米波芯片市场空间广阔。早期，我国毫米波芯片市场被国外巨头所垄断，5G产业发展受到限制。2020年，我国5G毫米波芯片研发成功，且成本大幅下降，国外垄断局面被打破。在此背景下，我国5G毫米波芯片行业发展将不再受到技术限制，未来随着应用日益成熟，国内5G毫米波芯片企业有望与国际芯片巨头相抗衡。

新思界报告

第十四章 5G毫米波芯片行业投资价值与投资策略分析
第一节 5G毫米波芯片行业投资价值分析
一、5G毫米波芯片行业发展前景分析
二、5G毫米波芯片行业盈利能力预测
三、投资机会分析
四、投资价值综合分析
第二节 5G毫米波芯片行业投资风险分析
一、市场风险
二、竞争风险
三、原材料价格波动的风险
四、经营风险
五、政策风险
第三节 5G毫米波芯片行业投资策略分析
一、子行业投资策略
二、区域投资策略
三、产业链投资策略

第十五章 5G毫米波芯片行业投资建议

5G到底是什么？

5G的全称是第五代移动通信技术（5th generation mobile networks），

1G（语音通话）：第一代(1G)于20世纪70年代末推出，80年代初投入使用。1G网络是利用模拟信号使用类似AMPS和TACS等标准在分布式基站(托管在基站塔上)网络之间“传递”蜂窝用户。

2G（消息传递）：在20世纪90年代，2G移动网络催生出第一批数字加密电信，提高了语音质量、数据安全性和数据容量，同时通过使用GSM标准的电路交换来提供有限的数据能力。

3G（有限数据：多媒体、文本、互联网）：20世纪90年代末和21世纪初，3G网络通过完全过渡到数据分组交换，引入了具有更快数据传输速度的3G网络，其中一些语音电路交换已经是2G的标准，这使得数据流成为可能，并在2003年推出了第一个商业3G服务，包括移动互联网接入、固定无线接入和视频通话。

4G和LTE（真实数据：动态信息接入，可变设备）：4G充分利用全IP组网，并完全依赖分组交换，数据传输速度是3G的10倍。由于4G网络的大带宽优势和极快的网络速度提高了视频数据的质量。LTE网络的普及为移动设备和数据传输设定了通信标准。

而5G相比于4G则增加了高速率、泛在网、低功耗、低时延的特点，从而具备超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信。目前，5G时代定义了以下三大应用场景：

eMBB：增强移动宽带，顾名思义是针对的是大流量移动宽带业务；

URLLC：超高可靠超低时延通信，例如无人驾驶等业务（3G响应为500ms，4G为50ms，5G要求05ms）；

mMTC：大连接物联网，针对大规模物联网业务；

而5G标准则被分成了分成了R15、R16两大阶段，其中R15又分为三部分，R15 NR NSA(新空口非独立组网)标准2017年12月完成，R15 NR SA(新空口独立组网)标准2018年6月完成，后边的5G Late Drop于今年6月份冻结，而R16标准完成时间则要到2020年6月，到那个时候，5G所有标准才算完成。R15标准主要是5G组网方式，而R16主要是面向智慧工厂、无人驾驶等垂直领域应用。

如今完成的R15阶段的NSA和SA一直被人所广泛热议。

为什么会有NSA也就是非独立组网出现呢？不同于以往2G/3G/4G整体演进，5G时代核心网、基站被分开了，所以就多出了多种组合方式。R15 Late Drop标准也是为 NSA 增加了更多的组合方式，可以令移动运营商可以更便捷部署5G网络，主要是增加NSA非独立组网模式，转换为5G作为核心网，增加了5G基站为主，4G基站为辅；或者4G基站为主，5G基站为辅两种状况。此外还支持NR-NR双连接，意思就是手机同时连接到两个不同频段上，低频作为覆盖层，高频充当扩容层，既保证了信号覆盖又能提高传输速率。

目前商用的5G手机中只有华为手机支持SA组网，SA组网是未来发展趋势，但并不代表NSA是假5G，目前中国运营商很多都是用的NSA，5G的发展是由NSA向SA过渡的。明年所有手机都会支持NSA/SA，建议大家明年再买！

5G两大方案：Sub-6G和毫米波

5G的建设方式有独立组网和非独立组网两种，那你想要建设什么样的5G，其实也有两种，也就是我们说的5G两大方案：Sub-6G和毫米波。

这两种方案是根据5G所使用的不同频谱来划分的，频谱是频率谱密度的简称，手机通讯信号传输都是通过一定频率传输的。

根据2017年12月发布的 V1500版TS 38104规范，5G NR的频率范围分别定义为不同的FR：FR1与FR2。第一种（FR1）的重心放在6GHz以下的电磁(EM)频谱上(“低到中频段频谱”，也称为“Sub-6”)，主要在3GHz 和4 GHz频段。第二种FR2侧重于24~300GHz之间的频段(“高频频谱”或“毫米波”)。

5G NR的频段号以“n”开头，与LTE的频段号以“B”开头不同。目前3GPP指定的5G NR频段如下：

① FR1（Sub-6GHz）范围内：

② FR2（毫米波）范围内：

波长较短的毫米波会产生较窄的波束，从而为数据传输提供更好的分辨率和安全性，且速度快、数据量大，时延小。其次，有更多的毫米波带宽可用，不仅提高了数据传输速度，还避免了低频段存在的拥堵（在研究毫米波频率应用在5G之前，该频段的主要运用在雷达和卫星业务）。5G毫米波生态系统需要大规模的基础建设，但可以获得比4G LTE网络高20倍的数据传输速度。

高通在MWC的展示中，通过运用毫米波技术，达到了463Gbps的网络传输速率，这是一个在4G时代无法想象的快速。

但受制于无线电波的物理特性，毫米波的短波长和窄光束特性让信号分辨率、传输安全性以及传输速度得以增强，但传输距离大大缩减。

根据谷歌对于相同范围内、相同基站数量的5G覆盖测试显示，采用毫米波部署的5G网络，100Mbps速率的可以覆盖116%的人口，在1Gbps的速率下可以覆盖39%的人口；而采用Sub-6频段的5G网络，100Mbps速率的网络可以覆盖574%的人口，在1Gbps的速率下可以覆盖212%的人口。

谷歌测试结果对比，上为毫米波覆盖，下为Sub-6覆盖

可以看到，在Sub-6下运营的5G网络覆盖率是毫米波5倍以上。而且建设毫米波基站，需要大约在电线杆上安装1300万个，将花费4000亿美元，如此才能保证28GHz频段下以每秒100 Mbps速度达到72%的覆盖率、每秒1Gbps的速度达到大约55%的覆盖率。而Sub-6只需要在原有4G基站上加装5G基站即可，大大节省了部署成本。

目前因为美国政府尤其是军方将大量3-4GHz范围内的频段用于军用通信和国防通讯，迫使美国只能选择押注毫米波。

中国选择押注Sub-6G，按3GPP关于5G的频谱范围规范，联通、电信舍弃了之前的频谱资源，换来了目前产业成熟度最高的35GHz资源（3400MHz-3500Mhz分配给中国电信，3500MHz-3600MHz分配给中国联通）；移动则在26GHz频段和49GHz频段上持续深耕。

另外，中国虽然押注Sub-6G，但是并没有放弃对毫米波的探索，充分贯彻了鸡蛋不放在一个篮子里的理念。

中美5G建设状况

刚才我们说道，美国5G毫米波存在缺陷，所以目前Sub-6G中的3Ghz和4Ghz之间的频谱波段主导了全球的5G活动，因为相比于毫米波频谱，3Ghz和4Ghz的传播范围得到了改善，能用更少的基站数量提供相同的覆盖范围和性能。

而中国也成为了全球5G的领先者，并且有望成为5G全球经济的领导者，构建5G全球标准：

中国计划部署第一个广泛使用的5G网络，其首批Sub-6网络服务将于2020年投入使用。先发优势可能会推动智能手机和电信设备供应商以及国内半导体和系统供应商的市场大幅增长。因此，中国的互联网公司将为其国内市场开发基于5G速度和低延迟性能的服务和应用程序。随着5G在全球以类似的频段部署，中国的智能手机和互联网应用及服务很可能占据主导地位，即便它们被美国市场排除在外。中国在5G领域的发展，将重现美国在4G领域的辉煌。

在海外，中国一直在与国家和外国公司保持合作，以扩大其5G的影响力。在欧洲，尽管美国官员要求盟友阻止中国公司，华为和中兴仍然正在为个别国家的5G网络提供建设的服务，并签署了多项5G合同。此外，中国在“一带一路”计划中投入了大量时间和资源，包括推动中国建设的网络基础设施，以提供跨越整个路线的连通性。这一策略已经取得了一些成功：在2018年第三季度，华为在全球通信设备市场占有28％的份额，比2015年上升了4个百分点。随着更多地区的5G网络依赖中国通信设备推出，预计华为的市场份额将继续增长。这些努力将使中国能够推广其首选的5G网络标准和规范，并将在未来主导全球的5G产品市场。

而美国还在思考如何完全解决毫米波的缺陷，目前美国试图通过大规模MIMO和波束赋型改善毫米波的传播效率。

大规模MIMO是一种天线阵列，它将极大地扩展设备连接数和数据吞吐量，并将使基站能够容纳更多用户的信号，并显著提高网络的容量(假设存在多个用户射频路径)。波束赋型是一种识别特定用户的技术，该技术可以最有效的把数据传递给特定用户并减少附近用户的干扰。虽然这些技术可以改善毫米波的传播效率，但是在更大范围内保持连接稳定仍然存在挑战。在将毫米波作为一种更通用的无线网络解决方案部署之前，还需要投入大量的时间和研发成本来解决毫米波的传播特性问题。

除此之外，美国还在思考是否要转投Sub-6G方案，跟着中国走。

加速在美国进行5G 6 Sub-6 GHz的部署。向复杂的多频段收发器添加新频段大约需要两年时间，美国将能够通过利用市场上已有的子组件和设备来实现更成熟的频谱使用，例如使用现有的高通产品来实现中国5G系统使用的频段，从而避免花费额外的时间来弥补追赶这两年在5G研究上的落后。

然而即使通过共享频谱的方式，也需要花费5年：

想要允许Sub-6频段的商用，可以重新规划政府的频段或者共享这些频段，但这两个方式的时间都相对过长。清除频谱占用(将现有的用户和系统迁移到频谱的其他部分)，然后通过拍卖、直接分配或其他方法将其释放到民用部门所花费的平均时间通常在10年以上。共享频谱是一个稍微快一点的过程，因为它不需要对现有的用户进行彻底的改革，但即使是这样，也要花费5年以上的时间。

可以说目前美国已经陷入了5G的困局之中，而中国在5G的发展上正走得十分稳健。工信部近日表示，目前各地所推进的基本上为非独立组网的5G网络，预计明年我国正式大规模投入建设独立组网的5G网络。

中国信息通信研究院的《5G产业经济贡献》认为，预计2020至2025年，我国5G商用直接带动的经济总产出达106万亿元，间接拉动的经济总产出约248万亿元，5G将直接创造超过300万个就业岗位。

最为重要的是，中国将可能成为全球5G的领导者，重现美国在4G时代的全球经济主导权。

数据来源：美国国防部国防创新委员会发布了《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》（《THE 5G ECOSYSTEM: RISKS & OPPORTUNITIES FOR DoD》）报告

---