4月3日，美国第一大移动运营商Verizon在芝加哥和明尼阿波利斯两个城市推出首个5G移动服务。随后，在网络上掀起了一波信号测试潮。本文将综合美国各大机构和网站的测试结果，为你揭秘该5G网络真相。
Verizon 5G站点多为灯杆站形式，即5G NR设备挂在城市路灯上，5G AUU设备主要是爱立信AIR 5121无线产品。
在建网策略上，Verizon采用了NSA非独立组网方式，即5G NR锚定于现有4G LTE网络。
目前Verizon的5G基站大部分是在现有4G灯杆站上添加5G NR设备。
闪烁的5G标识
美国另一大运营商AT&T已用“5GE”取代了手机上显示的4G标识，被指责为虚假营销，用“假5G”刷存在感。
与AT&T不同， Verizon似乎在刻意隐藏5G标识。
先来看一段测试视频…
你有没有发现Verizon的“5G UMB”标识在不断“闪烁”，多次回退到4G LTE？
事实上，采用Moto Z3手机（加5G Mod模块）测试时，只有在连接态下，即通过5G传输数据时，才会显示“5G UMB”标识。
在空闲态下，即5G未传输数据时，即使位于5G信号强覆盖区域，也不会稳定地显示“5G UMB”标识，只是偶尔会看到“5G UMB”标识闪烁。
Verizon表示，该问题后期将通过软件升级解决。
脆弱的毫米波
Verizon的5G网络采用28GHz毫米波频段，载波带宽为400MHz。
毫米波的优点是带宽大，速率高，5G NR在毫米波频段的单载波带宽高达400MHz，而4G LTE的单载波带宽仅为20MHz，如果把网络比作高速公路，这相当于将道路扩宽了20倍。
但毫米波的缺点也很突出，传播损耗大，覆盖距离小，信号穿墙能力弱，易受无线环境影响。
Verizon的5G毫米波覆盖怎么样？下面几张图来自pcmag的实测数据…
灰色曲线代表毫米波信号在视距(LOS)环境下传播，即信号无遮挡地在基站与手机之间直线传播。
黄色和橙色曲线代表毫米波信号在非视距(NLOS)环境下传播，即基站和手机之间部分范围受建筑物等阻挡，两点视线受阻。
测试结果表明：
1）在视距(LOS)环境下，手机距离基站约40-50米时，信号最强，相应的下载速率最高；当移动至距离基站约100米时，手机信号强度快速下降，下行速率从500Mbps跌至50Mbps。
2）在非视距(NLOS)环境下，信号衰减尤其严重，仅移动至距离基站约15-40米时，信号强度快速下降，速率也从500-600Mbps陡降至5-10Mbps。
综合评估，在室外环境下，Verizon 5G毫米波基站的有效覆盖范围约100-150米。
但这仅限于室外环境，对于室内覆盖，目前Verizon的5G毫米波信号几乎无法抵达。
▲Verizon 5G室内外测试对比图
如上图， 5G下载速率穿墙后迅速下降，尤其是穿透混凝土水泥墙后，从600Mbps陡降至41.5Mbps，而4G下行速率变化并不大，这是由于5G毫米波信号穿墙后的严重穿透损耗导致。
根据经验值，28GHz毫米波信号穿透混凝土水泥墙的损耗超过60dB，远远高于4G LTE的sub-3GHz频段。
▲不同材质墙壁28GHz毫米波穿透损耗
为什么Verizon的5G基站覆盖范围如此之小？穿墙能力如此之弱？
原因：目前Verizon未采用基于毫米波的Massvie MIMO和波束赋形技术。
Massive MIMO波束赋形技术可通过控制多天线单元传输的相位、幅度等调整，将无线电波集中在更窄的波束上，使信号能量更集中，从而提升基站覆盖范围。
Verizon表示，该问题后期将通过软件升级来解决。
只有下行
如上所述，根据测试地点、信号覆盖强度不同，Verizon 5G速率约在7Mbps至900Mbps之间，室外视距(LOS)环境下平均下行速率约500-700Mbps，峰值速率不超过1Gbps。
不过，目前Verizon 5G没有开通5G上行传输，所有数据上传在4G LTE上完成。
Verizon表示，该问题后期将通过软件升级解决。
离理想差距甚远
韩国KT 3.5GHz 5G在100M带宽下可实现1Gbps的峰值速率，同样是爱立信的设备，为什么美国Verizon 28GHz毫米波5G在400MHz带宽下还不能达到1Gbps的峰值速率？
理论上，400MHz是100MHz带宽的4倍，道路加宽了4倍，峰值速率也应该提升4倍，是不是？
这背后的原因有很多，包括毫米波技术实现起来比3.5GHz中频段更复杂，未引入Massive MIMO技术，QAM调制阶数较低，终端天线数量不支持、耗电严重等。
总之，Verizon 5G峰值速率离理想还有不少差距，更别提5G理论峰值速率10-20Gbps了。
但考虑5G刚上路，也不必要求太高，毕竟当初4G刚出来时，峰值速率也不过几十Mbps。
Verizon表示，后期会将带宽从400MHz提升到800MHz，且将引入Massive MIMO技术，到时峰值速率将进一步提升。
别看最高速率
看最低速率
其实，只有媒体才关心5G最高或峰值速率，运营商更关心的是----最低速率。
4G LTE的最低速率在1Mbps和5Mbps之间，这将严重影响移动视频体验，尤其是低于2Mbps。要让用户获得更好的视频体验，最低速率在5Mbps以上最好。
来自pcmag的实测数据显示，Verizon 5G最低速率为6.6Mbps，而4G LTE的最低速率为2.1Mbps，显然，即使是最早期的5G网络，也将大大提升移动视频体验。
▲5G最低速率 vs 4G最低速率
Verizon 5G时延约在20-30毫秒之间，这与5G 10毫秒以内的端到端网络时延目标相差太大。
原因在于----Verizon采用的是NSA非独立组网模式。
NSA非独立组网，将5G NR（新无线）锚定于4G网络，依然沿用4G核心网，在端到端网络中，只有无线侧缩短了用户面时延，因此5G端到端网络时延与4G网络相差不会太大。
要真正实现5G毫秒级时延，需进入5G第二阶段，采用SA独立组网模式，独立部署5G核心网，并引入移动边缘计算，将核心侧用户面下沉到边缘，让内容更接近用户，从而大幅降低数据传输时延。
