圖片來自“東方IC”

編者按：5G的概念炒的很火，韓國和美國紛紛爭取最先商用。結(jié)果商用之后，頻頻受到吐槽。很多行業(yè)人士和專家表示，5G商用是一個漫長的過程，并不是電光火石一瞬間就能實(shí)現(xiàn)的。因此，率先商用或許只是為了噱頭，5G商用可謂漫漫長路。

5G 的到來，讓不少消費(fèi)者為之興奮，但是其技術(shù)的門檻也難倒了一大批從業(yè)者。就目前而言，被炒得火熱的 5G 能否投入日常正常使用?對此，美國威瑞森電信在芝加哥和明尼阿波利斯啟動了5G網(wǎng)絡(luò)之際，美國科技網(wǎng)站 PCMag 對該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深度的測試。

美國威瑞森電信啟動了早期的5G網(wǎng)絡(luò)?？赡苷娴氖翘缌?。在他們的5G網(wǎng)絡(luò)在芝加哥啟動后的第二天(4月5日星期五)，我花了六個小時測試了這個全新的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)還非常小，而且不是太牢靠。但畢竟這是一個良好的開端。

首先是好消息：在291項(xiàng)測試中，64項(xiàng)是在5G網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的，而其余的在4G網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。與LG V40的4G網(wǎng)絡(luò)的下行速度相比，Moto Z3手機(jī)通過全新的5G Moto Mod在同一地點(diǎn)的平均下行速度更高。在多個測試點(diǎn)上，5G設(shè)備上的最高速率可達(dá)600Mbps，相比之下4G設(shè)備的最高速率只有400Mbps——提高了50%，很了不起啊?!

芝加哥5G與4G網(wǎng)絡(luò)對比

下面的內(nèi)容涉及到細(xì)節(jié)和技術(shù)。我們給出的購買建議是：至少在當(dāng)前(2019年4月)，不建議購買5G的設(shè)備。威瑞森的5G網(wǎng)絡(luò)只有零星幾個蜂窩基站，運(yùn)行的都是早期的固件，缺乏一些關(guān)鍵的功能。軟件更新和后繼的建設(shè)會讓這個網(wǎng)絡(luò)變得更好，但現(xiàn)在還不值得嘗試。

這次的先發(fā)制人不像是威瑞森以前的風(fēng)格，可能是威瑞森想和韓國競爭，希望打出“世界第一臺支持5G的手機(jī)”的廣告。威瑞森原定的啟動計(jì)劃是4月11日，但是提前到了4月5日，然后又提前到了4月4 日，似乎他們掌握了韓國運(yùn)營商的某個計(jì)劃。威瑞森的Moto Z3 Mod于4月3日發(fā)售，而韓國的三星Galaxy S10 5G于4月5日發(fā)售，所以我覺得這下威瑞森有了吹噓的資本。

我只能認(rèn)為，對于威瑞森來說，這是一次非常罕見的市場跑在工程前頭的例子。這個網(wǎng)絡(luò)還缺乏很多功能。如果威瑞森能夠等到五月中旬三星手機(jī)在美國發(fā)售的時候再啟動網(wǎng)絡(luò)，會對5G這場長期的競爭有什么危害嗎?我不認(rèn)為會對實(shí)際的銷售額有任何危害，而且這樣才更像是威瑞森的風(fēng)格。但是，那樣的話他們就沒辦法宣稱自己是世界第一了。

所以，整個事件就是把一切問題都交給了“以后的軟件更新”。由于最終的5G標(biāo)準(zhǔn)于去年12月才出臺，運(yùn)營商的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商根本沒有時間去調(diào)試并啟用他們承諾的所有功能。不過好消息是，許多功能都可以通過在線更新獲得。

我們會在5月末再次訪問芝加哥，也許還會在7月份再去一次，看看事情的發(fā)展情況。

摩托羅拉：我們的5G模塊是整個Snapdragon的智能手機(jī)

目前，訪問威瑞森5G網(wǎng)絡(luò)的唯一辦法就是在價值$480的Moto Z3手機(jī)上添加一個價值$350的Moto Mod附件。Evan Blass是可靠的小道消息來源，他說第一臺集成5G的手機(jī)Galaxy S10 5G將于5月16日發(fā)售。

Z3加上附加模塊比S10 5G笨重得多，性能也不如智能手機(jī)。但價格要便宜得多。市面價格只需要$830就能獲得能訪問5G的Moto Z3。Galaxy S10 5G的價格還沒有公布，但肯定會高于Galaxy S10+，而后者的最低價格是$999。我認(rèn)為Galaxy S10 5G的價格至少在$1249。

我們之前評測過Z3，也討論過這個附加模塊。將其添加到手機(jī)上后，它會接管手機(jī)的調(diào)制解調(diào)器功能，并負(fù)責(zé)通知電池和連接狀態(tài)信息。一些人管它叫“插在手機(jī)上的Wi-Fi熱點(diǎn)”，但這種說法不太準(zhǔn)確?，F(xiàn)在，它甚至都不支持Wi-Fi熱點(diǎn)功能，該功能將通過未來的軟件更新獲得(該附加模塊實(shí)際上是一臺USB調(diào)制解調(diào)器，底部有一個USB-C接口)。不論如何，其熱點(diǎn)模式采用802.11ac而不是802.11ax，這意味著其Wi-Fi熱點(diǎn)功能可能比5G連接還要慢。

該附加模塊的秘密在于手機(jī)背后的USB 3連接口，它的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為5Gbps，比所有早期的5G網(wǎng)絡(luò)都要快。摩托羅拉沒有說明該附加模塊是否能在未來的手機(jī)上使用，但它給出了強(qiáng)烈的暗示;而且，Moto Z2也可以通過該模塊訪問5G網(wǎng)絡(luò)。所以，該附加模塊實(shí)際上能允許整個威瑞森早期的5G手機(jī)產(chǎn)品線訪問5G網(wǎng)絡(luò)。

附加模塊的電池壽命并不是太好。它自身的電池只有2000mAh。手機(jī)無法給附加模塊充電，當(dāng)電池用盡時，就只能回到4G模式。我從早上9:30開始使用附加模塊，到了下午2:30就沒電了。我每兩分鐘進(jìn)行一次速度測試，每一分鐘請求一次位置信息，期間休息了兩次，每次半個小時，所以相當(dāng)于進(jìn)行了四個半小時的持續(xù)傳輸和位置請求。當(dāng)然你的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸不會這么頻繁，而且位置信息請求也挺耗電，但這仍然感覺太短了。威瑞森和摩托羅拉說，隨著網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)電池壽命也會增加。對于一般的蜂窩設(shè)備來說的確如此，因?yàn)樵O(shè)備不需要再反復(fù)嘗試了，電池壽命肯定會延長。

威瑞森的服務(wù)套餐很簡單：如果你當(dāng)前擁有不限量套餐，那么只需額外的$10就可以獲得不限量也不降低優(yōu)先級的5G數(shù)據(jù)套餐。5G數(shù)據(jù)在前三個月也是免費(fèi)的， 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)其實(shí)并不完整。

現(xiàn)在來說一說缺點(diǎn)。

Moto Mod只在傳輸數(shù)據(jù)時顯示“5G UWB”圖標(biāo)，而在5G服務(wù)可用時并不顯示，所以很難判斷當(dāng)前是否位于5G服務(wù)區(qū)。由于后臺進(jìn)程也會使用數(shù)據(jù)流量，所以當(dāng)你位于5G服務(wù)區(qū)時，有時會看到5G圖標(biāo)閃爍，但它并不像其他網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖標(biāo)那樣能給出可靠的服務(wù)區(qū)標(biāo)志。

為了測試速度和服務(wù)覆蓋范圍，我使用了定制的Ookla測試應(yīng)用，每兩分鐘運(yùn)行一次速度測試，分別在摩托羅拉手機(jī)和另一臺4G LG V40手機(jī)上交錯進(jìn)行(提示：Ookla的擁有者是PCMag.com的母公司Ziff Davis)。我還有一個自動化的進(jìn)程，每隔一分鐘自動截屏并記錄位置信息，以抓取閃爍的5G圖標(biāo)。

即使運(yùn)行了這些應(yīng)用，有時候我敢肯定在5G服務(wù)上時(比如我在上次5G測試完成后沒有移動位置，而且下載速度也沒有變化)圖標(biāo)也會顯示成4G。威瑞森需要修改這個圖標(biāo)，確保在5G信號可用時顯示5G。 好消息是，威瑞森可以通過軟件更新實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

左：使用5G網(wǎng)絡(luò)的Moto Z3。右：4G，可能是LAA，手機(jī)為LG V40。

速度：這只是一個開端

威瑞森使用的5G形式叫做毫米波(mmWave)，能保證超高速，但只能在距離信號塔很近的地方使用。隨著遠(yuǎn)離基站，或者進(jìn)入室內(nèi)，速度衰減得也非?？?。目前，mmWave基站最高能使用400MHz頻段。威瑞森說，許多地域會擁有800MHz或更高頻段，在合適的軟件更新之后即可使用。這樣就能極大地提高速度。

mmWaved優(yōu)勢在于，它最終能提供超快的速度。愛立信(威瑞森在芝加哥的基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商)在2018年的一份白皮書(https://www.ericsson.com/en/ericsson-technology-review/archive/2018/the-advantages-of-combining-5g-nr-with-lte)中做出了偉大的承諾。愛立信說：“一個使用了26GHz的NR 200MHz TDD系統(tǒng)……能夠?yàn)槭彝馐褂谜咛峁┓浅：玫南螺d覆蓋，例如，50~60%的情況下能接近1Gbps的速度。如果能分配更大的頻段，如400MHz，速度可能會達(dá)到幾個Gbps。”實(shí)際上，威瑞森在芝加哥使用的是400MHz，而威瑞森在芝加哥有強(qiáng)大的光纖網(wǎng)絡(luò)。

實(shí)際上，我見過最大600Mbps(理論最大值)，那么使用400MHz頻段，在mmWave 5G NR上應(yīng)該能達(dá)到2.4Gbps。而且這用的還都是早期的軟件。

“不客氣地說，速度還會迅速提高?！蓖鹕木W(wǎng)絡(luò)工程副總裁Mike Haberman告訴我。

另外需要注意，并不是每家公司都會使用mmWave，或只使用mmWave。AT&T和T-Mobile都會混合使用mmWave和低頻5G，從而可能達(dá)到與LTE相似的覆蓋率和衰減趨勢，而速度要比LTE快30~50%。而據(jù)Sprint提供的消息，Sprint會采用中頻5G，覆蓋率與Sprint的4G網(wǎng)絡(luò)相似，速度大致在400~600Mbps范圍。

在所有我找到的5G NR基站附近，下行速度都能達(dá)到500~600Mbps的。但這個速度會隨著距離增大而迅速衰減，下面我會詳細(xì)介紹。

下面這張散點(diǎn)圖很有意思，你可以自己看看。它顯示了我做過的每個5G測試的下行速度，按照時間排序。實(shí)際上該圖的用處并不是很大，但看起來很酷。測試10~30顯示出我走近了一個基站，離開，然后又回來，然后朝著另一個方向離開。右側(cè)的一大堆高速的點(diǎn)是West Loop附近的一片可靠的5G服務(wù)區(qū)，其中混雜的一些低速點(diǎn)是我走進(jìn)了一棟石制建筑。我下面會進(jìn)一步介紹這一點(diǎn)。

需要注意的一點(diǎn)并不是最高速度，而是最低速度。目前移動設(shè)備上很少有需要1Gbps的應(yīng)用。但許多應(yīng)用(如視頻直播)在6Mbps下比2Mbps下工作得更好。LTE的下限很低——好的時候非常非常好，但壞的時候就無法直視了。我的早期的5G測試表明，5G的下限已經(jīng)比4G高了。如果這一點(diǎn)是正確的，那么即使低速的5G速度依然比最壞情況下的LTE要好，即使考慮到覆蓋范圍也是如此。

上行和延遲比較令人失望。5G網(wǎng)絡(luò)的延遲應(yīng)該低于10ms。但平均延遲為25.7ms，并不比LTE的延遲25.1ms好。上行速率平均為19Mbps，比V40手機(jī)上達(dá)到的4G平均上行速率42Mbps低得多。

威瑞森給出了一個我們很熟悉的解釋：5G上行還沒準(zhǔn)備好。那些上行實(shí)際上是LTE。威瑞森需要一次軟件更新才行。他們說，延遲的問題也會在后期解決。

你必須要了解的是，許多方面LTE依然比5G NR更好，盡管以后這一點(diǎn)會改變。LTE在編碼的復(fù)雜度方面更先進(jìn)(LTE使用的是QAM，即正交幅度調(diào)制)，能夠同時使用的天線數(shù)量也更多(稱為MIMO，即多入多出技術(shù))。目前的LTE網(wǎng)絡(luò)支持4x4 MIMO和256 QAM，即四層數(shù)據(jù)，每個符號8比特。

目前，5G NR支持2x2 MIMO和64 QAM，即兩層數(shù)據(jù)和每符號6比特。但5G技術(shù)本身在手持設(shè)備上支持4x4 MIMO，基站上支持更多的MIMO，也支持更高效的編碼。我們只需要等待設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)容量的進(jìn)步。

這種進(jìn)步在LTE上也出現(xiàn)過。2011年LTE網(wǎng)絡(luò)剛剛啟動時，它并不總是比AT&T和T-Mobile的3.5G HSPA網(wǎng)絡(luò)更好，而當(dāng)AT&T和T-Mobile決定將HSPA定義為4G時還造成了很大的混亂。但LTE比HSPA的增長空間更大。隨著理論的進(jìn)步，HSPA+達(dá)到了理論的最高點(diǎn)336Mbps(盡管美國的運(yùn)營商一直都沒有超過42Mbps)，但高通現(xiàn)在已經(jīng)支持2.4Gbps的LTE了。

這種進(jìn)步將會出現(xiàn)在AT&T、T-Mobile和威瑞森的毫米波網(wǎng)絡(luò)上。這些網(wǎng)絡(luò)使用的都是同樣的愛立信軟件、同樣的版本。Sprint可能不一樣，他們用的是諾基亞的低頻多重MIMO基站，因此面臨的是完全不同的問題。

覆蓋率：非常有限

威瑞森說，他們在芝加哥覆蓋了Loop、West Loop和Loop北部，基本上一直到North Avenue。我走了三個小時，發(fā)現(xiàn)覆蓋率實(shí)際上非常有限，而且并沒有超出Chicago Avenue以北。但我也發(fā)現(xiàn)了一些基站，似乎它們并沒有啟用，或者說我覺得威瑞森正在準(zhǔn)備安裝5G設(shè)備。比如在North Avenue沿街就有一排信號塔，從Sedgwick到湖邊每隔幾個街區(qū)就有一個，似乎一切都已準(zhǔn)備好，而我的5G信號指示器在North和LaSalle 街角會閃爍。該信號還不可靠，因此我無法運(yùn)行速度測試。我猜測那一組信號塔可能還沒準(zhǔn)備好。

Haberman說：“有一些已經(jīng)投入使用的基站，還有很多基站已經(jīng)部署好，但還沒有投入使用?！?/p>

我發(fā)現(xiàn)的覆蓋區(qū)域包括Loop，West Loop的大部分，River North區(qū)域的覆蓋率增大，但再往北的Old Town就沒有覆蓋了。

下圖是5G的覆蓋區(qū)域：

下圖是我看到的活動的5G基站。最北端的圖標(biāo)可能錯了一個街區(qū)。我可能漏了一些;顯然我漏掉了Chicago和LaSalle的那個，還漏掉了Clark和Lake的那個，我沒看到，也沒時間再回去檢查了。威瑞森肯定會在這個區(qū)域布置更高的密度，可能每一兩個街區(qū)就布置一個。注意在West Loop的基站非常密集，每個街區(qū)都有一個。我沿著West Loop步行時能收到穩(wěn)定的5G覆蓋，但這個覆蓋率不會超過一個街區(qū)。

范圍：還不太理想

威瑞森表示，它的基站覆蓋范圍大概有800英尺。我發(fā)現(xiàn)有效覆蓋范圍大概只有300英尺，再遠(yuǎn)速度就掉到了LTE以下，盡管5G指示器直到450英尺的位置都會閃爍。那個附加設(shè)備似乎無法判斷4G連接好于5G連接的情況，所以它會持續(xù)使用5G連接，即使它只有可憐的幾個Mbps。而手機(jī)應(yīng)該在低世代網(wǎng)絡(luò)好于高世代網(wǎng)絡(luò)的時候選擇前者。

上圖顯示了沿著Michigan Avenue距離某個基站向南走每隔50英尺的速度測試結(jié)果。我覺得LTE那條線可能并不是我們熟知的LTE，而是LAA，即使用Wi-Fi信號的短距離LTE，通常會在200英尺后衰減。注意5G基站的曲線和LAA基站差不多。嗯……我也不知道350英尺上LTE手機(jī)發(fā)生了什么。

這張圖顯示了兩個不同的5G基站的速度衰減，以及同一個基站不同角度上的衰減?；疑€為沿著Michigan Avenue從一個基站向南走，測試時保證與基站之間沒有任何障礙。距離到350英尺左右時速度就變得很低了。

另外兩條線是怎么回事?橙色的線在50~100英尺的標(biāo)記之間有一條高架鐵路線。這條鐵路線似乎對信號的干擾非常大，所以速度很慢，但接下來的200英尺內(nèi)速度很穩(wěn)定。

黃色線測試的與灰色線是同一個基站，但是行走方向與后者呈直角，是沿著高大建筑群之間的一條狹窄小巷走的。似乎對速度的影響也非常大。

威瑞森和業(yè)內(nèi)其他人都說，這類的信號衰減可以通過更好的信號構(gòu)成(beam forming)和信號轉(zhuǎn)向(beam steering)來修正，而且你也能猜得到，這些功能將在未來的軟件更新中實(shí)現(xiàn)。

“信號轉(zhuǎn)向和構(gòu)成還沒有準(zhǔn)備好?！蓖鹕腍aberman說，“再過幾個月，情況會大有改觀，基站的邊界將會發(fā)生變化?！?/p>

你肯定會說，“我住的鄉(xiāng)下和郊區(qū)，800英尺的距離對我一點(diǎn)用的沒有!”或者，“他們肯定不會在我的鎮(zhèn)上每個街區(qū)都放個基站!”你說的沒錯，他們肯定不會這么做。這個網(wǎng)絡(luò)只適合大都市，運(yùn)營商已經(jīng)設(shè)置了密集的信號塔來處理繁重的LTE通信。

還有一個沒有解答的問題：毫米波是否能在任何環(huán)境下工作。威瑞森說沒問題，只要有了合適的信號轉(zhuǎn)向，它能達(dá)到3000英尺的范圍。但我希望能看到些實(shí)際效果。

5G速度比較，室內(nèi)vs室外

在West Loop的Jefferson Street街上的星巴克里，我進(jìn)行了另一項(xiàng)毫米波干擾測試。站在基站下方能獲得600Mbps的下行速度。而進(jìn)入星巴克后，透過玻璃，就只有218Mbps了。轉(zhuǎn)角進(jìn)入大堂，坐在一個看不到基站的石質(zhì)建筑后面，速度就降到了41.5Mbps。低頻帶信號就沒有這種問題。

我敢說，如果你和基站之間隔著一扇窗戶，那就沒辦法收到足夠的毫米波信號。這一點(diǎn)非常糟糕。威瑞森說，隨著未來的軟件更新，更好的信號構(gòu)成和信號轉(zhuǎn)向會帶來很大的性能提升。

基站是不是太丑了?

說起丑的問題，你要知道5G只不過是在現(xiàn)有的LTE的小型基站上加了兩塊板。下圖是沒有5G的LTE小型基站的樣子：

North Avenue上的威瑞森基站，尚未安裝5G，但很可能很快就裝了。

下圖是5G基站的近景。你可以看到其實(shí)沒什么太大區(qū)別。如果你要爭辯說小型基站太丑，那兩年前的LTE時代你就輸了。如果你非要說現(xiàn)在覺得小型基站丑，那兩年來你都沒注意過他們，我也無話可說。

5G給我們做出了許多承諾。例如，低延遲應(yīng)該是新系統(tǒng)至關(guān)重要的功能，但它還沒有實(shí)現(xiàn)。威瑞森吹噓說在許多城市有800MHz頻段，但現(xiàn)在那個頻段還完全不能用。另一方面，直到幾個星期前，基站還只能處理100MHz頻段。

我認(rèn)為今年夏季這個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該會大幅度改進(jìn)。如果不是瘋狂的5G競賽將網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)帶入了早春時節(jié)，5G似乎更應(yīng)該在仲夏時分才能啟動?，F(xiàn)在，威瑞森、摩托羅拉和愛立信都需要努力學(xué)習(xí)，才能在最后的答辯中完成他們做出的承諾。

關(guān)鍵是長期

為了理解為什么威瑞森(以及所有廠商)要投入5G，我們應(yīng)該回顧一下過去幾年中4G速度的增長。我們分別從2011年和2013年就開始追蹤美國和加拿大的4G網(wǎng)絡(luò)速度。平均而言，加拿大網(wǎng)絡(luò)比美國網(wǎng)絡(luò)好，所以我想給出兩者的曲線。

5G在第一天就給出了平均215Mbps的下行速度。如果它和4G速度增長曲線一樣，那么到了2021年我們應(yīng)該能得到平均327~495Mbps的下行速度，到了2025年應(yīng)該有1.2~1.5Gbps。當(dāng)然我要提醒你，這只是平均速度，許多情況下速度只會更快。當(dāng)然，速度取決于許多因素，最重要的就是政府是否會在未來幾年為5G放出更多的頻段。

好戲才剛剛上演。威瑞森承諾于今年年底在30個城市開通5G網(wǎng)絡(luò)。AT&T稱正在12個城市內(nèi)建設(shè)熱點(diǎn)，稍后我會繼續(xù)跟進(jìn)。Sprint和T-Mobile很可能會在5月和6月啟動5G網(wǎng)絡(luò)。

我問過許多業(yè)內(nèi)人士，他們表示，每個星期都會有新的軟件更新到5G基站。一切發(fā)展得非常迅速。也許在你讀到這篇文章時，情況已經(jīng)發(fā)生了變化。今年春天和夏天，我們會駕車游遍全美國，查看事態(tài)的發(fā)展情況，還會在6月份報(bào)告我們的發(fā)現(xiàn)。