Wat zijn 5G centimetergolf en millimetergolf?
3GPP vermeldde in de definitieve 5G-standaard dat 5G-communicatie voornamelijk gebruikmaakt van twee communicatiefrequentiebanden, namelijk de Sub-6-frequentieband en de millimetergolffrequentieband. De Sub-6 frequentieband verwijst naar radiogolven met frequenties tussen 450 MHz en 6 GHz. Hij behoort tot de laag- tot middenfrequentieband. Deze frequentieband is momenteel de belangrijkste band die in ons land wordt gepromoot en staat algemeen bekend als 5G centimeter wave-technologie. De millimetergolfband verwijst naar radiogolven met frequenties tussen 24 GHz en 100 GHz, wat een hoogfrequente band is.
Wat is het verschil tussen 5G centimeter golven en millimeter golven?
Volgens de natuurkunde geldt: hoe korter de golflengte, hoe slechter het penetratievermogen. Daarom hebben centimetergolven een sterker penetratievermogen dan millimetergolven. In lekentaal: het signaal van een 5G mobiele telefoon die millimetergolven gebruikt, wordt gemakkelijk geblokkeerd door huizen, mensen, bomen enzovoort, terwijl het signaal van een 5G mobiele telefoon die centimetergolven gebruikt stabieler is.
Millimetergolven hebben echter een grotere bandbreedte en hogere transmissiesnelheden. Millimetergolven kunnen een transmissiesnelheid van 20 Gbit/s bereiken, terwijl centimeter golven dat niet kunnen. Bovendien is de huidige millimetergolffrequentieband ook erg schoon en zal deze niet concurreren met andere WIFI-, Bluetooth- en andere signalen voor ruimte.
5G centimetergolf en millimetergolf zullen in de toekomst in een complementaire vorm bestaan, en het 5G-netwerk dat we aanleggen zal uiteindelijk een combinatie zijn van millimetergolven en centimetergolven.
De huidige stand van 5G-technologieën voor centimetergolven en millimetergolven
Op dit moment hebben de effecten van de 5G-centimetergolf en -millimetergolf niet voldaan aan de verwachtingen van het publiek. Wat is de echte 5G-technologie, de centimetergolf, die ooit door de meeste landen in de wereld werd gekozen, en de millimetergolf, die geleidelijk aan steeds meer aandacht krijgt?
De wereldwijde 5G-technologie wordt gedomineerd door 5G-centimetergolventechnologie en de meeste operators hebben gekozen voor 5G-centimetergolventechnologie. Dit komt omdat de uitrolkosten van 5G millimetergolf lager zijn en een 5G-netwerk met volledige dekking sneller kan worden gebouwd.
De Verenigde Staten promoten vooral 5G-millimetergolventechnologie. Analyse wijst uit dat dit komt omdat het Amerikaanse leger de Sub-6 frequentieband bezet. Tegelijkertijd hopen de Verenigde Staten meer 5G-patenten te verkrijgen door 5G-millimetergolventechnologie te ontwikkelen. Statistieken aan het begin van 2020 laten zien dat er slechts 5 bedrijven in de wereld zijn. De exploitanten hebben 5G-millimetergolventechnologie toegepast en vier van hen zijn allemaal Amerikaanse exploitanten. De Verenigde Staten hebben altijd volgehouden dat Sub-6 millimetergolf de echte “echte 5G”-technologie is, vooral de 5G-chips van Qualcomm, die altijd de nadruk hebben gelegd op millimetergolf.
Ericsson en Nokia, twee fabrikanten van communicatieapparatuur, verwachten dat Amerikaanse operators hun uitgaven voor de aanleg van 5G-netwerken dit jaar aanzienlijk zullen verhogen. De industrie verwacht dat deze twee operators op grote schaal 5G-netwerken zullen gaan bouwen met behulp van 5G centimeter wave-technologie, wat betekent dat de Verenigde Staten vooral 5G millimeter wave-technologie promoten. De golftechnologie wordt gemarginaliseerd.
Amerikaanse operators zijn al in 2018 begonnen met het bouwen van 5G-netwerken met 5G-millimetergolftechnologie. Na enkele jaren van ontwikkeling lijken Amerikaanse operators de hoge kosten van 5G-millimetergolftechnologie en de enorme technische problemen bij het bouwen van 5G-netwerken met 5G-millimetergolf niet te kunnen dragen. Op dit moment is de dekking van 5G-netwerken in de Verenigde Staten erbarmelijk klein en Amerikaanse operators hebben weinig interesse om 5G-millimetergolftechnologie te blijven gebruiken om 5G-netwerken te bouwen.
De 5G-strijd om centimetergolf- en millimetergolfstandaarden
Veel mensen weten dat de huidige conflicten tussen China en de Verenigde Staten voortkomen uit het 5G-geschil, maar ze weten niet waar het 5G-geschil over gaat.
Er zijn momenteel echter twee toekomstige communicatiestandaarden in de wereld, die beide 5G worden genoemd. De wereldwijde industrie van slimme apparaten De “compatibele” standaard betekent dat de eerste standaard overal zal zijn en dat de apparaten die de tweede standaard ondersteunen ook de functies van de eerste zullen hebben. Deze mogelijkheid is onaanvaardbaar voor de Verenigde Staten, om nog maar te zwijgen van het feit dat het voordeel momenteel ligt in “Chinese” 5G.
De eerste 5G-standaard richt zich op centimetergolven onder 6GHz. De belangrijkste werkfrequenties zijn de 3GHz- en 4GHz-frequentiebanden. Huawei heeft een leidende positie in gerelateerde technologieën, dus het wordt beschouwd als “Chinese” 5G; de tweede 5G-standaard richt zich op millimetergolven tussen 24 en 300 GHz, de leiders op dit gebied zijn de Verenigde Staten, Zuid-Korea en Japan, dat wil zeggen, de Verenigde Staten en hun kleine partners. De Verenigde Staten kozen enerzijds voor millimetergolven vanwege de technische voordelen en anderzijds omdat het grootste deel van het 3GHz- en 4GHz-spectrum exclusief is voor de Amerikaanse federale overheid, met name het spectrum dat op grote schaal wordt gebruikt door het ministerie van Defensie.
Militaire implicaties van 5G Centimeter Wave en Millimeter Wave
Het ecosysteem van de 5G-technologie kan een revolutie teweegbrengen in de operaties, netwerken en informatieprocessen van het Amerikaanse ministerie van Defensie. Voor Defensie ligt het grootste toepassingspotentieel van 5G in de mogelijke impact op toekomstige oorlogen of militaire netwerken. De sterke opkomst van 5G in China heeft echter ernstige potentiële risico's met zich meegebracht voor de toekomst van het Amerikaanse Ministerie van Defensie.
Als het Amerikaanse Ministerie van Defensie in de toekomst overzees opereert, zal het overgrote deel van de netwerken en systemen waarschijnlijk gebruikmaken van 5G-infrastructuur. Als China het voortouw neemt op het gebied van 5G-infrastructuur en -systemen, kan het toekomstige 5G-ecosysteem van het Amerikaanse ministerie van Defensie Chinese componenten bevatten. Dit is iets wat de Verenigde Staten, die China als een denkbeeldige vijand beschouwen, niet willen zien.
De strijd om 5G gaat niet over welk land sneller en beter 5G kan bouwen, maar een strijd tussen twee communicatieoplossingen en de keuze tussen 5G centimeter wave en millimeter wave: Is de uiteindelijke bestemming van 5G netwerk millimeter wave of centimeter wave? Het bepaalt ook of China of de Verenigde Staten zal winnen op het gebied van communicatie in de komende tien of zelfs twintig jaar.