5G毫米波的三大缺陷-ielab

根据3GPP 38.101协议的规定，5G NR主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz——6GHz，又叫sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz——52.6GHz，人们通常叫它毫米波（mmWave）。

关于毫米波，人们一直以来争论不休的是毫米波的天然缺点：信号衰耗大、易受阻挡、覆盖距离短等。那么究竟是怎么一回事呢？

信号衰耗大：
无线信号通过大气传播时，由于无线信号的吸收和散射，会产生信号衰减，我们用dB/km来定义信号的衰减程度。通常认为，无线信号频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近。但是，在毫米波这里有些例外。毫米波在大气传播中主要受氧气、湿度、雾和雨的影响。

1.氧气：
关于氧气的影响也不是一概而论的，不同毫米波波段受氧气的影响是不一样的。比如，60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗，而28GHz、38GHz与73GHz情况就好多了，这也正是目前一些运营商将28GHz定为主要测试对象的原因。毫米波频率范围的大气吸收率(以dB/km为单位).

2.湿度：
在高温和高湿度环境下，其信号在1公里内可衰减一半（3dB/km）。和湿度同理，毫米波在通过雾和云层时，也会产生衰减。

3.雨：
雨是毫米波最大的敌人。极端情况下，在特大暴雨天气下（降雨强度为50毫米/小时），毫米波传播损耗可达到18.4dB/km。毫米波真正面临的最大问题是——天气。虽然暴雨会引起毫米波信号大幅度衰减，但是只要做好足够的链路预算，并不会导致毫米波数据链路中断。我们在进行网络规划时，可根据不同地区的历史最大降雨量来预算毫米波无线链路损耗，确定毫米波的最大传输距离。

容易受到阻挡：
我们可以通过足够的链路预算克服了恶劣天气对毫米波的影响，可毫米波还有另一大硬伤——阻挡。这硬伤很难克服，毫米波不但容易被建筑物阻挡，还会被人体本身阻挡，甚至是在手握手机时，手也能阻挡它。

覆盖距离短：
毫米波的传播距离实在有限。物理定律告诉我们，在发射功率不变的情况下，波长越短，传播距离越短。在很多场景下，这个限制会导致毫米波的传播距离超不过10米。根据理想化的自由空间传播损耗公式，传播损耗L=92.4+20log(f)+20log®，其中f是单位为GHz的频率，R是单位为公里的距离，而L的单位是dB。一个70GHz的毫米波传播10米远之后，损耗就达到了89.3dB。而在非理想的传播条件下，传播损耗还要大得多。

这些呢就是5G毫米波的一些不足，当然在5G开始商用就应该能想到，这些问题已经被聪明的工程师们解决了。任何事情都有两面性，5G毫米波的优点同样也是显而易见的，我们应该从辩证的角度去考虑这个问题。