科普:5G网络和5G手机

科普：5G网络和5G手机

自从华为强势推出5G网络技术以来，中国人民被真真切切的感染和激励了：比米国

领先？好像领先还不止一个身位？下载速度1G还是10G？我要买5G手机！

真要买手机了，才发现市场上5G手机五花八门，啥叫双模？什么是5G SoC芯片？

啥叫真5G？这里给大家做个科普。

一、 5G网络的速率和优点

什么是5G网络？简单说来，5G就是第五代通信技术，主要特点是波长为毫米级，超

宽带，超高速度，超低延时。

网络速率的单位是bps，这里先解释一下什么是bps。由于在网络上直接连接终端的

是网卡，而网卡传输数据时是工作在网络通信OSI七层模型的最底层即物理层，它传输的

是比特流，即将0、1的二进制流转换为电压的高低（伴随网卡/网口灯光的闪灭）传出去，

一个0或1就是1个bit，网络速率描述的就是每秒中传输了多少bit，bps即bit per

second。而计算机文件大小用的单位是B，即byte，1byte=8bit。这中间有8倍的关系，

所以衡量网络传输文件速度的时候要把网络速率除以8。

5G网络的理论速率峰值是10Gbps，4G网络（TD-LTE）的理论速率峰值仅有100Mbps，

3G网络（WCDMA）的理论值是43Mbps。可见4G是3G速率的2倍多，5G是4G的

100倍。在实测中，5G的平均下载速率达到了700Mbps左右。

除了上网速度快，5G网络还有以下优点：

1 延迟低。5G网络的延迟低于1毫秒，而4G网络的延迟在30毫秒以上。5G网络

的低延时使无人驾驶成为可能。以车辆速率200公里/小时为例计算，1毫秒行进的距离为

5.6厘米左右，这样的反应速度在无人驾驶的环境中是完全安全的，而在4G网络中30毫

秒的反应速度车辆至少行进了1.67米，这个速度无法保证无人驾驶的安全性。

2 终端设备直接互联。5G网络的终端设备支持直接互联通讯，这减少了5G之前设备

-基站-设备之间的通信路径长度，降低了延迟，去除了基站之间不必要的网络通信开销。

3 大规模连接。在4G网络环境中，每平方公里最大的连接数是10000台设备左右，

而在5G网络境中，每平方公里最大的连接数是1000000台设备，容量大了100倍，使得

万物互联的物联网时代成为可能。

正是因为5G网络有这么多的优点，并且以华为为代表的企业使中国5G技术走在了

世界前列，才遭到了米国的多方位打击，但中国走向强大的历史潮流是很难被阻挡的。

二、 关于5G手机芯片

什么是5G手机？笼统说，能够通过5G国际标准基带芯片使用5G网络的手机都是

5G手机。那市面上这么多的5G手机有什么区别？为什么有人说使用5G SoC芯片的手机

才是真正的5G手机呢？

介绍一下什么是芯片。芯片又称微电路，是指内部含有集成电路的硅片，它是电子产

品的核心，是信息产业的基石，是衡量一个国家科技水平、工业实力的重要标志之一。现

代的芯片集成度有多高？举个例子，在苹果iPhone8手机中使用的A11芯片，每平方厘

米的空间集成了43亿个场效应管（晶体管）。

那什么是SoC呢？SoC是System-on-a-Chip的缩写，是指完成系统所需的电路都

在同一个芯片上。华为曾提出5G SOC的概念，这里的SOC是指Service Oriented Core,

是指面向5G商用场景的5G核心网解决方案，并不是针对芯片的。所以华为直接集成5G

基带的芯片应该是5G SoC，但许多华为手机的分销商写成了5G SOC，估计华为也懒的

解释。

现在所谓的5G手机从芯片上来看分为两种：一种是4G芯片外挂5G基带芯片，另一

种是把5G基带芯片集成到了同一个芯片里的5G SoC芯片。有些供应商为了宣传，就把

使用5G SoC芯片的手机叫做真5G手机。

那么，5G SoC芯片有什么好处？系统在一个芯片上，运算速度快：数据在一个芯片上

运行，不用像外挂5G基带芯片的系统让数据在两个芯片上跑来跑去，自然速度会快。另

外，在同一个芯片上电流跑的路径短，发热也就小，省电，待机时间也长。

当然，高通总裁克里斯蒂安诺·安蒙曾提出只有提供包括NSA、SA、FDD、TDD、多

载波聚合(CA)、动态频谱共享(Dynamic Spectrum Sharing,DSS)、Sub-6GHz和毫米波

在内的全网络支持，才能被称之为“真5G”。安蒙说的“真5G”和手机供应商互掐时所说

的“真5G手机”不是一个概念。

还有人说只有支持自组网模式（SA，StandAlong）的5G手机才是真5G手机，下面

看看5G网络的组网模式。

三、 什么是单模、双模5G网络？

5G单模手机是指手机仅支持非自组网（NSA，Non-StandAlong）模式，而双模是指

手机支持自组网（SA）和非自组网（NSA）两种模式。

SA网络和NSA网络这两种模式有什么区别？SA网络是5G独立组网，基站和核心网

络都是5G网络，能够实现5G网络的所有功能；NSA网络是非独立组网，这种组网方式

是把5G基站连回到4G核心网络，能够实现5G网络和4G网络并存，既能用4G网也能

用5G网。相比于4G网络，NSA 5G网络网速要有明显的提升，但是跟5G SA的速度还

是有一些距离，特别是在超低延迟方面。

从5G网络的发展上看，对于国内三大运营商移动、联通、电信，他们都希望从NSA

网络入手建设5G，因为初期采用NSA架构可快速建网，这样初期投入较低，但功能会受

到限制，且传输速率改善有限，所以未来走向SA组网势在必行。SA组网是重新建置5G

基站和核心网，全面进行5G功能部署。

以上简单介绍了5G网络和5G手机芯片的区别。单就手机而言，使用5G SoC芯片

的手机性能肯定优于4G芯片外挂5G基带芯片的手机，但价格上也贵很多。随着5G手机

的普及，使用5G SoC芯片的手机也越来越多了，多等一段时间，用户可以有更多更好的

性价比选择。