中科院博士生直播科普5G原理:华为5G双模手机不只是快!
6月6日,工信部向四家运营商发放5g商用牌照,正式宣告中国正式进入5g商用时代;6月25日,华为mate20 x(5g)获得中国首张5g终端电信设备进网许可证。这不仅代表着5g元年由此开启,同时意味着国内第一批5g终端即将上市,消费者很快就能享受到5g带来的全新体验。
与此同时,广大网友对于5g网络的讨论热度前所未有的高涨。手机是怎么上网的?5g和4g有什么区别?什么是nsa和sa组网?5g辐射大吗?5g可以支持双卡双待吗?5g会不会耗电更快?
针对一系列热点问题,7月3日晚,b站账号“二次元的中科院物理所”发布了一场有关5g的直播,对网友的疑问进行了深入浅出的解答。
5g和4g最大的区别是什么?很多人最直观的感受应该就是快。确实,得益于更高的频率、带宽,以及更先进编码方式,5g的上下行速率和4g相比有了飞跃。在北京邮电大学5g信号覆盖区域的实测中,两位主播在直播中展示出利用5g双模手机华为mate 20 x(5g)测得了900+mpbs的下载速率和100+mbps的上载速率,在联通总部大楼下载速率更是高达1000mbps。
但很多人对于5g的认知,还仅停留在一个“快”字。其实,5g较4g另外一个明显的优势就是低延时,比如未来的无人驾驶、ar等应用全部都要建立在低延时的基础上。说到低延时,就不得不提到nsa和sa组网了。
在直播中,两位主播用老师和学生的例子,生动地解释了nsa和sa的区别。
所谓nsa,指的就是“非独立组网”(non-standalone)的5g网络模式,即“5g基站+升级的4g核心网”。主播打了一个比方,就像一个中学里有4班和5班,由4班老师(4g核心网)同时担任两个班级的班主任,成本低,但4班老师不具备5班老师(5g核心网)的全面能力。这就可以理解是nsa,在5班老师不在的情况下,4班老师兼职带5班不能激发5班学生(5g基站)的最强实力。所以在nsa网络环境下的5g目前只能满足高速率这一个应用场景。好处是组网快,可以让大家最先享受到5g网络,但无法享受低延时。
而相对应的,sa指的则是“独立组网” (standalone)的5g网络模式,即“5g基站+5g核心网”。当每个班都有单独负责的班主任老师,能够满足不同班的不同需求,是长久方案。所以在sa网络环境下可以同时满足高速率,低时延,大连接三大应用场景。
中科院的两位物理博士生在直播中表示,面对nsa、sa两种组网模式,对应的手机终端也有所不同。目前即将第一批上市的5g手机中绝大多数手机都仅支持nsa组网一种模式,只有搭载巴龙5000芯片的华为5g商用手机实现了5g双模——唯一同时支持nsa和sa两种组网模式,也就是前不久获得首张5g终端电信设备进网许可证的华为mate 20 x(5g)手机。
那同时支持sa和nsa模式,又有什么好处呢?由于各地组网模式的不同。考虑到实际情况,一些地方会优先开始铺设sa模式的5g网络,而另一些地区则会采用nsa的网络模式。
这里两位主播又举了个形象的例子,仅支持nsa模式的5g手机,就好比普通的小轿车,只能在平坦的公路上行驶;而同时支持sa/nsa的华为5g双模手机,就像既能跑公路也能跑山路的suv一样,各种网络模式都能适配。
简单来说,5g双模手机的好处是,一方面现阶段使用范围更广,未来也能够使用的更长久。
此外,针对网友关心的5g会不会耗电快的问题,两位主播也进行了解答。5g频率更快,就像人抖腿一样,普通的抖腿很轻松,但一旦想要抖得更快,就需要更多能量,人也会觉更累。
但这并一定意味着5g就一定会耗电更多,因为影响手机的耗电量因素有很多,比如算法的优化、硬件工艺升级带来的功耗下降等等,需要综合测试和考察。以直播间展示的华为mate 20 x(5g)为例,该机搭载了华为自研的7nm工艺巴龙5000芯片,这是目前量产的5g基带中首个7nm 5g双模全网通芯片,比10nm工艺的基带芯片身材更小,功耗更低。
对于手机厂商来说,也会有更多解决办法,比如快充,或者更大的电池等等。
双卡双待已经成为4g手机的标配,到了5g时代,手机还可以支持双卡双待吗?两位博士生在直播中表示,目前来说,5g做双卡很难,只有华为实现了5g+4g的双卡,可以实现一张卡5g、一张卡4g。其中一位主播拿华为mate 20 x(5g)进行了展示,但除了这款手机之外,其它5g商用手机目前还都只是单卡。
据了解,在nsa网络环境下,双卡下modem控制逻辑十分复杂,给5g终端双卡设计带来了很大挑战。而同时支持sa/nsa 5g双模的华为mate 20 x(5g)做了大量的研发及测试工作,不但支持5g/4g双卡双待,在两个手机卡及网络均开通volte的情况下,一张卡在通话的过程中,另外一张卡的呼叫也能打进来。
不过,两位主播也相信,随着技术的演进, 5g+5g的双卡双待模式在未来值得期待。