揭秘5G毫米波：3大天然缺點(diǎn)

　　毫米波將應(yīng)用于未來(lái)Small Cells和網(wǎng)絡(luò)回傳。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2019年，毫米波將替代20%的LTE回傳，大大節(jié)省昂貴的光纖網(wǎng)絡(luò)部署。

　　這幾天，各大廠家關(guān)于毫米波的好消息紛至沓來(lái)，包括華為在溫哥華完成毫米波外場(chǎng)測(cè)試，愛立信與at&t公開演示毫米波可行性，高通發(fā)布支持28GHz毫米波的5G基帶等。

　　什么叫毫米波?嚴(yán)格的講，毫米波頻率為30GHz至300GHz，對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)分別為10mm到1mm。在移動(dòng)通信領(lǐng)域，通常把24GHz-100GHz稱為5G毫米波。

　　關(guān)于毫米波，一直以來(lái)爭(zhēng)論不休，主要的焦點(diǎn)集中在毫米波的天然缺點(diǎn)：信號(hào)衰耗大、易受阻擋、覆蓋距離短等。

　　但，這些問題是可以克服的。

　　不懂氣象知識(shí)的工程師不是好通信工程師

　　無(wú)線信號(hào)通過大氣傳播時(shí)，由于無(wú)線信號(hào)的吸收和散射，會(huì)產(chǎn)生信號(hào)衰減，我們用dB/km來(lái)定義信號(hào)的衰減程度。

　　通常認(rèn)為，無(wú)線信號(hào)頻率越高，傳播損耗越大，覆蓋距離越近。但是，在毫米波這里有些例外。

　　毫米波在大氣傳播中主要受氧氣、濕度、霧和雨的影響。

　　氧氣

　　關(guān)于氧氣的影響也不是一概而論的，不同毫米波波段受氧氣的影響是不一樣的。比如，60GHz必須承受約20dB/km的氧氣吸收損耗，而28GHz、38GHz與73GHz情況就好多了，這也正是目前一些運(yùn)營(yíng)商將28GHz定為主要測(cè)試對(duì)象的原因。

　　毫米波頻率范圍的大氣吸收率(以dB/km為單位)

　　濕度

　　相對(duì)于氧氣，濕度對(duì)于毫米波的衰減影響較大。在高溫和高濕度環(huán)境下，其信號(hào)在1公里內(nèi)可衰減一半(3dB/km)。和濕度同理，毫米波在通過霧和云層時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生衰減。

　　雨

　　雨是毫米波最大的敵人。極端情況下，在特大暴雨天氣下(降雨強(qiáng)度為50毫米/小時(shí))，毫米波傳播損耗可達(dá)到18.4dB/km。

　　所以，毫米波真正面臨的最大問題是——天氣。這是個(gè)靠天吃飯的家伙，但通信網(wǎng)絡(luò)講的是穩(wěn)定可靠，靠天吃飯這種事太不靠譜，怎么辦?

　　辦法是有的，現(xiàn)在有請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師閃亮登場(chǎng)。

　　雖然暴雨會(huì)引起毫米波信號(hào)大幅度衰減，但是，只要做好足夠的鏈路預(yù)算，并不會(huì)導(dǎo)致毫米波數(shù)據(jù)鏈路中斷。我們?cè)谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，可根據(jù)不同地區(qū)的歷史最大降雨量來(lái)預(yù)算毫米波無(wú)線鏈路損耗，確定毫米波的最大傳輸距離。

　　也就是說(shuō)，以后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師一定要和氣象局通力合作，要收集各個(gè)地方歷年降雨量歷史數(shù)據(jù)，才能干好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

　　上知天文，下知地理，通信工程師是也。