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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。

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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。

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