來源：網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
數(shù)據(jù)來自：pcmag，iGR
4月3日，美國第一大移動(dòng)運(yùn)營商Verizon在芝加哥和明尼阿波利斯兩個(gè)城市推出首個(gè)5G移動(dòng)服務(wù)。隨后，在網(wǎng)絡(luò)上掀起了一波信號(hào)測(cè)試潮。本文將綜合美國各大機(jī)構(gòu)和網(wǎng)站的測(cè)試結(jié)果，為你揭秘該5G網(wǎng)絡(luò)真相。
基站
Verizon 5G站點(diǎn)多為燈桿站形式，即5G NR設(shè)備掛在城市路燈上，5G AUU設(shè)備主要是愛立信AIR 5121無線產(chǎn)品。
在建網(wǎng)策略上，Verizon采用了NSA非獨(dú)立組網(wǎng)方式，即5G NR錨定于現(xiàn)有4G LTE網(wǎng)絡(luò)。
目前Verizon的5G基站大部分是在現(xiàn)有4G燈桿站上添加5G NR設(shè)備。
覆蓋
閃爍的5G標(biāo)識(shí)
美國另一大運(yùn)營商AT&T已用“5GE”取代了手機(jī)上顯示的4G標(biāo)識(shí)，被指責(zé)為虛假營銷，用“假5G”刷存在感。
與AT&T不同， Verizon似乎在刻意隱藏5G標(biāo)識(shí)。
先來看一段測(cè)試視頻…
你有沒有發(fā)現(xiàn)Verizon的“5G UMB”標(biāo)識(shí)在不斷“閃爍”，多次回退到4G LTE？
事實(shí)上，采用Moto Z3手機(jī)（加5G Mod模塊）測(cè)試時(shí)，只有在連接態(tài)下，即通過5G傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)顯示“5G UMB”標(biāo)識(shí)。
在空閑態(tài)下，即5G未傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，即使位于5G信號(hào)強(qiáng)覆蓋區(qū)域，也不會(huì)穩(wěn)定地顯示“5G UMB”標(biāo)識(shí)，只是偶爾會(huì)看到“5G UMB”標(biāo)識(shí)閃爍。
Verizon表示，該問題后期將通過軟件升級(jí)解決。
脆弱的毫米波
Verizon的5G網(wǎng)絡(luò)采用28GHz毫米波頻段，載波帶寬為400MHz。
毫米波的優(yōu)點(diǎn)是帶寬大，速率高，5G NR在毫米波頻段的單載波帶寬高達(dá)400MHz，而4G LTE的單載波帶寬僅為20MHz，如果把網(wǎng)絡(luò)比作高速公路，這相當(dāng)于將道路擴(kuò)寬了20倍。
但毫米波的缺點(diǎn)也很突出，傳播損耗大，覆蓋距離小，信號(hào)穿墻能力弱，易受無線環(huán)境影響。
Verizon的5G毫米波覆蓋怎么樣？下面幾張圖來自pcmag的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)…
灰色曲線代表毫米波信號(hào)在視距(LOS)環(huán)境下傳播，即信號(hào)無遮擋地在基站與手機(jī)之間直線傳播。
黃色和橙色曲線代表毫米波信號(hào)在非視距(NLOS)環(huán)境下傳播，即基站和手機(jī)之間部分范圍受建筑物等阻擋，兩點(diǎn)視線受阻。
測(cè)試結(jié)果表明：
1）在視距(LOS)環(huán)境下，手機(jī)距離基站約40-50米時(shí)，信號(hào)最強(qiáng)，相應(yīng)的下載速率最高；當(dāng)移動(dòng)至距離基站約100米時(shí)，手機(jī)信號(hào)強(qiáng)度快速下降，下行速率從500Mbps跌至50Mbps。
2）在非視距(NLOS)環(huán)境下，信號(hào)衰減尤其嚴(yán)重，僅移動(dòng)至距離基站約15-40米時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度快速下降，速率也從500-600Mbps陡降至5-10Mbps。
綜合評(píng)估，在室外環(huán)境下，Verizon 5G毫米波基站的有效覆蓋范圍約100-150米。
但這僅限于室外環(huán)境，對(duì)于室內(nèi)覆蓋，目前Verizon的5G毫米波信號(hào)幾乎無法抵達(dá)。
▲Verizon 5G室內(nèi)外測(cè)試對(duì)比圖
如上圖， 5G下載速率穿墻后迅速下降，尤其是穿透混凝土水泥墻后，從600Mbps陡降至41.5Mbps，而4G下行速率變化并不大，這是由于5G毫米波信號(hào)穿墻后的嚴(yán)重穿透損耗導(dǎo)致。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，28GHz毫米波信號(hào)穿透混凝土水泥墻的損耗超過60dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G LTE的sub-3GHz頻段。
▲不同材質(zhì)墻壁28GHz毫米波穿透損耗
為什么Verizon的5G基站覆蓋范圍如此之??？穿墻能力如此之弱？
原因：目前Verizon未采用基于毫米波的Massvie MIMO和波束賦形技術(shù)。
Massive MIMO波束賦形技術(shù)可通過控制多天線單元傳輸?shù)南辔?、幅度等調(diào)整，將無線電波集中在更窄的波束上，使信號(hào)能量更集中，從而提升基站覆蓋范圍。
Verizon表示，該問題后期將通過軟件升級(jí)來解決。
速率
只有下行
如上所述，根據(jù)測(cè)試地點(diǎn)、信號(hào)覆蓋強(qiáng)度不同，Verizon 5G速率約在7Mbps至900Mbps之間，室外視距(LOS)環(huán)境下平均下行速率約500-700Mbps，峰值速率不超過1Gbps。
不過，目前Verizon 5G沒有開通5G上行傳輸，所有數(shù)據(jù)上傳在4G LTE上完成。
Verizon表示，該問題后期將通過軟件升級(jí)解決。
離理想差距甚遠(yuǎn)
韓國KT 3.5GHz 5G在100M帶寬下可實(shí)現(xiàn)1Gbps的峰值速率，同樣是愛立信的設(shè)備，為什么美國Verizon 28GHz毫米波5G在400MHz帶寬下還不能達(dá)到1Gbps的峰值速率？
理論上，400MHz是100MHz帶寬的4倍，道路加寬了4倍，峰值速率也應(yīng)該提升4倍，是不是？
這背后的原因有很多，包括毫米波技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來比3.5GHz中頻段更復(fù)雜，未引入Massive MIMO技術(shù)，QAM調(diào)制階數(shù)較低，終端天線數(shù)量不支持、耗電嚴(yán)重等。
總之，Verizon 5G峰值速率離理想還有不少差距，更別提5G理論峰值速率10-20Gbps了。
但考慮5G剛上路，也不必要求太高，畢竟當(dāng)初4G剛出來時(shí)，峰值速率也不過幾十Mbps。
Verizon表示，后期會(huì)將帶寬從400MHz提升到800MHz，且將引入Massive MIMO技術(shù)，到時(shí)峰值速率將進(jìn)一步提升。
別看最高速率
看最低速率
其實(shí)，只有媒體才關(guān)心5G最高或峰值速率，運(yùn)營商更關(guān)心的是----最低速率。
4G LTE的最低速率在1Mbps和5Mbps之間，這將嚴(yán)重影響移動(dòng)視頻體驗(yàn)，尤其是低于2Mbps。要讓用戶獲得更好的視頻體驗(yàn)，最低速率在5Mbps以上最好。
來自pcmag的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，Verizon 5G最低速率為6.6Mbps，而4G LTE的最低速率為2.1Mbps，顯然，即使是最早期的5G網(wǎng)絡(luò)，也將大大提升移動(dòng)視頻體驗(yàn)。
▲5G最低速率 vs 4G最低速率
時(shí)延
Verizon 5G時(shí)延約在20-30毫秒之間，這與5G 10毫秒以內(nèi)的端到端網(wǎng)絡(luò)時(shí)延目標(biāo)相差太大。
原因在于----Verizon采用的是NSA非獨(dú)立組網(wǎng)模式。
NSA非獨(dú)立組網(wǎng)，將5G NR（新無線）錨定于4G網(wǎng)絡(luò)，依然沿用4G核心網(wǎng)，在端到端網(wǎng)絡(luò)中，只有無線側(cè)縮短了用戶面時(shí)延，因此5G端到端網(wǎng)絡(luò)時(shí)延與4G網(wǎng)絡(luò)相差不會(huì)太大。
要真正實(shí)現(xiàn)5G毫秒級(jí)時(shí)延，需進(jìn)入5G第二階段，采用SA獨(dú)立組網(wǎng)模式，獨(dú)立部署5G核心網(wǎng)，并引入移動(dòng)邊緣計(jì)算，將核心側(cè)用戶面下沉到邊緣，讓內(nèi)容更接近用戶，從而大幅降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。
問題很多進(jìn)步很大
如上，作為全球首個(gè)商用的端到端的毫米波5G，Verizon 5G問題很多：覆蓋差，峰值速率離理想差距甚遠(yuǎn)，不支持?jǐn)?shù)據(jù)上傳，時(shí)延大，5G標(biāo)識(shí)還不?！伴W爍“，大部分問題都需要靠”后期軟件升級(jí)“來解決。
但是，我們也應(yīng)該關(guān)注此次商用背后的技術(shù)進(jìn)步。
2018年12月21日，美國另一大運(yùn)營商AT&T推出了“5G+”服務(wù)，沒有商用5G手機(jī)支持，只能用移動(dòng)路由器來作為熱點(diǎn)使用。
AT&T的5G+同樣采用的是毫米波頻段，盡管AT&T在許多城市擁有375MHz帶寬的毫米波資源，但當(dāng)時(shí)AT&T的5G載波帶寬僅為100MHz，也就是說，基站只能處理100MHz帶寬。為此，很多網(wǎng)友吐槽AT&T的5G+速率和4G速率差不多。
3個(gè)月過后，當(dāng)Verizon發(fā)布5G商用時(shí)，載波帶寬已從100MHz提升到400MHz，網(wǎng)絡(luò)速率明顯比AT&T的“5G+”高出很多。
美國在5G毫米波生態(tài)上不僅正在了世界前列，且技術(shù)進(jìn)步也很快。
難以形成規(guī)模覆蓋
盡管美國在5G毫米波上領(lǐng)先，但由于毫米波基站覆蓋范圍太小，投資太大，難以形成規(guī)模覆蓋。
根據(jù)研究公司iGR的評(píng)估報(bào)告，若按每個(gè)毫米波基站覆蓋300米距離計(jì)算， 5G要實(shí)現(xiàn)規(guī)模覆蓋一座城市，比如洛杉磯，需18000個(gè)毫米波基站，每個(gè)基站的部署成本為35000美元（包括主設(shè)備、電源、回傳等成本），合計(jì)需耗資6.3億美元。
而這只是室外覆蓋，不包含室內(nèi)覆蓋，事實(shí)上，毫米波信號(hào)幾乎無法進(jìn)入室內(nèi)。
再來看看Verizon的年報(bào)，這家運(yùn)營商2019年的計(jì)劃資本支出為170億至180億美元，略高于2018年的167億美元支出。
顯然，至少在2019年，Verizon沒有打算用毫米波來實(shí)現(xiàn)規(guī)模覆蓋，哪怕只是覆蓋一座城市。此次Verizon商用5G，宣傳意義大于實(shí)際。
