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5G已经来了。
至少在美国的一些地方，5G已经来了。下一代5G网络的准备活动已经开始在美国和全球各地的运营商中间展开，从2019年上半年开始，这些地区的用户已经可以体验到5G网络的真正含义。5G网络可以大幅提升下载和上传速度，明显降低延迟，以及还有一系列让人无法拒绝和无法确定的好处。
那么5G网络是如何工作的？它使用了哪些频段？这些频段如何影响5G网络的覆盖率？
5G网络的底层模块是基础设施将所有的信息推送到空中的频率波，对于这种全新的网络来说，我们已经有了5G NR，也就是5G New Radio，这是全球网络接口标准的新名称。
5G NR频段
FR1频段与LTE频段距离并不远，但美国运营商选择的是FR2频段。
5G NR大致可分为两种非常不同的频率范围。其中FR1的频段低于6GHz，与目前我们使用的4G LTE网络使用的2至3GHz频段相差的距离并不远。然后FR2，它使用的是24GHz范围以上的频段，基本上可以说进入到了非常高的范围，而这种频段通常被称为毫米波（mmWave）。简单的说，FR1的传输距离更远，有助于帮助5G网络覆盖更广泛的范围。而另一方面FR2则更具有挑战性：它能提供巨大的带宽，但传输距离很近，并且也很难通过像墙壁这样的障碍物。
以下是目前主流运营商采用FR1和FR2频段的汇总：
Verizon 5G频段
28GHzz频率范围
Verizon的5G网络基于28GHz和39GHz频段，这两个频段都是毫米波段中的高频频段。Verizon拥有目前可用的28GHz频段中76%的份额，还有39GHz频段46%的份额。
Verizon同时还在2019年5月底赢得了28GHz频段的竞拍。在此次竞拍中，这家运营商以5.057亿美元的总成交额击败了其他竞标者。但请记住的是，在这之前，Verizon已经拥有了28GHz频段中的很大一部分。
AT&T 5G频段
只有毫米波一种。
AT&T曾把4G技术“谎称”为5G E，让很多用户迷惑不已。其实5G E并不是真正的5G，相反，AT&T所做的只是升级了自己的手机信号塔，并增加了使用LTE Advanced技术的规模，这些技术包括3路载波聚合、4x4 MIMO和256-QAM调制解调器。这些技术都可以提高网络速度，理论上峰值速度可达400Mbps。对用户来说这很棒，但仍然还不够快，不足以成为真正的5G标准。
AT&T真正的5G网络目前才刚刚起步，而且由于使用高频频段，因此覆盖范围将仅限于城市内部的小范围“密集区域”。AT&T目前正在打造基于其39GHz频段（n260频段）的5G网络。
在2019年5月下旬，AT&T在FCC对24GHz频段的竞拍中大获全胜。AT&T的总出价为9.825亿美元，让自己在383个部分经济区购买的24GHz频段中获得了831个许可证。这应该已经足以覆盖美国的大部分地区，因为FCC之前将美国共划分为416个经济区，而AT&T将把这一最新获得的频段用于其真正5G网络的建设。
Sprint 5G频段
频段41
Sprint目前正在使用频段41推出自己的5G服务，而且目前它是美国唯一一家不使用高频频段、只用中频段提供5G服务的运营商。
41频段的工作范围覆盖很广，达到了194MHz，可以在2496MHz至2690MHz之间工作。Sprint使用的网络技术是TDD，是Time Division Duplex的缩写，它使用一个单一频段来发送和接收传输，这与其它公司使用的FDD进行比较。在FDD中，用户在不同的频率上有不同的无线信道，一个信道用于传输数据，另一个信道用于接收数据。
Sprint正在大规模升级现有的信号塔，以支持800MHz、1.9GHz和2.5GHz多种频段。其中低频800MHz信号覆盖范围更广，能够更好地穿透墙壁，实现建筑物内部的信号连通性，而2.5GHz则负责完成5G的超高速传输速度任务。
“Sprint是世界上仅有两家有足够能力同时运行LTE和5G的运营商之一，它们使用的是大规模MIMO和100-200MHz的授权频谱。我们可以把它部署到全国范围的城市中，这对Sprint来说是一个强大的优势。”Sprint首席技术官John Saw表示。
T-Mobile 5G频段
覆盖范围第一
别忘了T-Mobile和Sprint目前正在进行合并，这为两家公司的未来的5G计划下了新的定义。
T-Mobile与美国其它运营商不同，它的目标是在全国范围内提供5G无线连接，而不局限于几个主要的试点城市。为此，T-Mobile将其600MHz频谱用于LTE频段71，该频段以前被用于基于超高频的38至51频道电视信号传输。与毫米波不同，这些都是低频信号，可以非常轻易的传播很远的距离。
T-Mobile同时还计划使用与AT&T和Verizon类似的高频频段，计划在高速5G传输中使用28GHz和39GHz频段。
世界其它运营商
正如你所看到的那样，美国四大运营商的频段使用情况可以简单总结一下，那就是大部分选择的都是FR2频段，系统通过高频段的5G NR提供更快的速度，但覆盖范围非常小。
而与之形成鲜明对比的是，很多欧洲国家都将赌注押在了FR1频段上，这使得其中许多欧洲国家的覆盖范围大幅超过了美国在2019年上半年推出这项服务以来积累的覆盖范围。使用FR1频段还将使瑞士和奥地利等一些欧洲国家在2019年底前可以实现5G网络的全覆盖，如果像美国运营商这样只使用FR2频段，那么就不太可能实现这样的目标。
关于美国运营商的情况，特别有趣的是5G频率竞拍刚刚结束，我们已经看到Verizon和AT&T拿下了大量的频段容量，而且都是出于高频频段中，而非FR1频段。这表明目前美国运营商还没有大规模覆盖5G网络的可持续计划，因为运营商需要FR1频段才能获得比仅仅覆盖市中心几个街区更大的覆盖率。
美国运营商的问题
Verizon和AT&T使用的毫米波频段是造成美国运营商5G低覆盖率的主要原因之一
为了进一步扩大目前5G网络的覆盖范围，这些运营商应该好好咨询一些那些真正使用过5G网络用户的心得。
Tom‘s Guide的菲利普·迈克尔斯（Philip Michaels）在飞往芝加哥测试5G网络时，得出了以下结论：
“我得到最一致的5G连接体验来自安大略和威尔斯街的交叉口，但只在一个街角才有效果。如果我穿过马路，5G信号就会变得断断续续，甚至完全消失。换句话说，如果你和朋友拿着一模一样的5G手机站在马路的两侧，那么只有一个人能够接收到5G信号。”
TechRadar的马特·斯奈德（Matt Swider）也有类似的经历：
“我们能够在芝加哥用三星Galaxy S10 5G测试Verizon的5G网络，已经能够将持续稳定在超过1Gbps的速度水平，其中我们最高的峰值速度为1.385Gbps。但为了获得这些超高的速度，我们基本上必须在芝加哥特定街区范围内活动。而美国唯一一家拥有活跃Verizon 5G节点的城市明尼阿波利斯也是如此。”
造成这种情况的主要原因是因为美国运营商选择使用高频频段的结果，我们已经看到，选择使用FR1频段的运营商，网络覆盖距离更远，范围更广，比如瑞士和奥地利，就计划在2019年底前实现全国5G的覆盖。
T-Mobile首席技术官内维尔·雷（Neville Ray）表示，毫米波频段无法有效的穿透墙壁和窗户，当用户距离小基站距离超过200米的时候，毫米波就无法顺利的工作。在现有的蜂窝网络上部署中频段5G频谱要比尝试部署成千上万个毫米波小基站来提供某种形式的连续网络覆盖和体验，要经济实惠得多。
支持5G的手机
既然还是“奢侈品”
其实第一批支持5G网络的手机已经在2019年上半年陆续上市，尽管我们现在已经看到了不少型号，但其中大多数5G智能手机的价格都非常昂贵，比1000美元的旗舰水平手机还要贵200到300美元。
而8月16日发布的Moto Z3则是最新一款支持5G的智能手机，并且也是价格最实惠的产品。这款手机本身没有内置5G调制解调器，但用户可以通过Moto Mod模块化配件来支持5G网络。而Moto Mod是一款体积庞大、售价350美元的可拆卸配件，目前只支持Verizon的5G网络。
当然市面上还有不少不需要任何额外附加配件就支持5G网络的智能手机：包括三星Galaxy S10 5G、mods的5G手机包括：三星Galaxy S10 5G、LG V50 ThinQ、一加7 Pro 5G、OPPO Reno 5G。
5G明显优于之前的技术
5G不仅仅是微小的进化，它能够为上传和下载操作提供了更显著更快速的速度，理论上可以提升20倍。
现在，5G网络的用户还很少，我们可以获得一些真正令人难以置信的速度体验：Verizon在芝加哥的网络可以达到1.3Gbps的下载速度，比Sprint的峰值下载速度快了接近500Mbps（但Sprint的覆盖范围更广、更稳定）。
5G的另一个优势将是支持更好的语音流量管理，这意味着可以有更多的设备同时连接到一个单独的发射塔，不会掉线、，通话质量也将显著提高。
随着5G逐渐变得无处不在，未来会出现大量设备的出现，并且会有足够的带宽和更低的延迟。5G也经常被描述为车联网技术普及所需的关键技术之一，因为在这一领域，减少每一毫秒的网络延迟都很重要。
