本文作者：孙方超

    不久前我在知乎专栏发布了一篇5G网络和手机的简单评测，想从一个普通消费者的角度尝试测试一些对普通人比较有意义的内容。但是那只是一次临时起意没有提前准备的测试，所以发布后引起很多争议

https://zhuanlan.zhihu/p/68754096

    关键是测试结果5G跟4G几乎体现不出差别。于是我决定重新测一次，最好能有多机型对比。经某老乡提醒联通有5G手机可以体验，于是我就来到了联通大厦。

    大厦一楼门口装饰了5G宣传画，里面就有一排5G终端在展示。我忘记拍现场照片了，只好简单口述，大家脑补一下就算把这个环节过了。

    测试对象我选择了华为Mate20X 5G版和小米MIX3 5G版。因为这两个分别是华为系和高通系5G平台的代表。同时也是世界上除三星S10 5G之外最热销的两款5G手机。华为Mate20X 5G版是在原Mate20X的基础上增加了Balong 5000 5G基带并将电池容量由原来的5000mAh缩减为4200mAh，依然配备麒麟980 Soc。

    Balong 5000是华为于2019年1月24日发布的可用于手机的5G基带芯片。采用台积电7nm工艺制造，支持2G/3G/4G/5G，支持5G SA/NSA模式(独立组网和非独立组网模式)。Sub-6G频段下最高可以支持4.6Gbps的下行速率，毫米波频段最高支持6.5Gbps下行速率。

    小米MIX3 5G版则是个套了小米MIX3壳的新手机。SoC由原骁龙845换成了骁龙855平台，加入高通X50 5G基带，电池由3300mAh增加到3800mAh。
高通X50基带是款发布很早的基带芯片，早到现在已经没多少人能说清它是什么时候发布的了。这款至少2岁高龄的基带采用台积电10nm工艺，支持5G NSA(不支持SA、FDD)，支持Sub-6G和毫米波频段。毫米波频段最高5Gbps的下行速率。

5G网速如何？

    第一个测试当然是群众喜闻乐见的测网速。我用speedtest测试了Mate20X在4G、5G网络下的网速。

Mate20X 4G、5G对比 

    但是这并不是最高速度，打开历史记录发现最高跑出过955Mbps的成绩。

然后用Mate20X和MIX3同时在5G下测速。

    从结果可以推测此时的5G基站总带宽应该就是1Gbps。一台手机测速可以几乎跑满1Gbps，两台同时跑就各自分一半了。可以想象一下10台同时跑是什么状况。所以当前能跑出漂亮的网速主要原因一是运营商没限速，二是用户量极少。隐隐觉得将来5G用户量上来以后就很难再见到这个水平的网速了，且测且珍惜。

5G网络延迟如何？

    如果你看过我之前的简陋评测就会知道其实我并不怎么在意网速，速不在高够用即可。100M宽带从来也没感觉到不够用过(上行速度除外)。我更在意的其实是网络延迟，准确地说是终端到基站(空口时延)或到核心网的延迟。也就是整个网络路径中最靠近终端的这一侧，俗称最后一公里。一个形象的比喻：把家里的2.4G无线路由器换成支持5.8G的。5.8G干扰更小频宽更高，可以大大降低你的手机电脑到路由器的延迟。而我对于5G的期待其实正是它宣称可以比4G大大降低网络延迟。

    上次我投机取巧通过路由跟踪获得路径中最近的转发点ip，然后分别通过4G和5G ping这个ip来测试4G和5G的延迟。但是这次这个方法不行了，路径中比较近的转发路由都无法通过ping来探测。

 
    于是只能采用土方法了——ping baidu。这次我测试采用双机对比，两机分别在4G和5G下ping。不过测试中遇到一个小问题，不知道华为在系统中做了什么限制，Mate20X这台手机无法正常执行ping操作。我尝试了多个软件都不能正常ping，所以只能用手机开热点用我自己的手机代替来做ping操作。小米MIX3没有这个问题，所以ping操作是在本机上做的。

Mate20X无法正常执行ping操作

小米MIX3 ping baidu 4G、5G平均延迟。4G约为68ms，5G大约48ms。

 
Mate20X ping baidu4G、5G平均延迟。4G约为60ms，5G约51ms。

    Mate20X 4G延迟比MIX3低了大约8ms，但是我推测应该不是基站或4G核心网这一侧造成的，而是因为二者网络路径选择稍有不同。实际如果路径一样延迟应该是没有明显的区别的。所以综合两手机的结果来看：我测试的地点5G大约比4G网络延迟降低了10ms~15ms。上面测速的结果里也有ping延迟测试，结果也是大约差距10ms，可以互相佐证。

    10ms的延迟提升我觉得已经是比较理想的状态了。因为当前全世界的5G建设还都是NSA(非独立组网)阶段。5G NSA模式用户面通过5G传输，控制面信令是通过4G传输的。所以5G NSA模式下的总延迟是4G的控制面延迟+5G的用户面延迟+互联网延迟。而典型状态下4G控制面延迟50ms左右，用户面10ms左右。由于主要的延迟时间都消耗在了控制面，所以当前阶段5G的网络延迟很难再低了。就好像618你买台手机，下单用了1秒，运输用了1天，可是等发货却等了整整1周。将来5G SA(独立组网)模式的好处之一就是可以大大压缩控制面的延迟。

    上面的测速中4G总延迟31ms应该已经是比较理想的状态的，推测控制面延迟不到20ms。而理想状态下5G用户面延迟可以低到1ms，这么一算还挺符合结果的。

    那么现在的5G用用起来究竟如何呢？于是我又祭出我家自养的“云电脑”来测试。使用Mate20X分别用4G和5G开热点给我自己的手机，我手机登录“云电脑”远程桌面来操作。

4G体验云电脑视频

5G体验云电脑视频

    从我的主观感受来说，二者其实感觉不到差别。主要是4G、5G网络延迟差距还太小，而远程桌面对带宽要求也并不高。这其中微软也要背个大锅，因为微软的远程桌面(RDP)不支持高级的视频压缩技术。所以RDP有一个体验上限，无论网络多好都不能获得像操作真机那样的流畅体验。否则的话其实当前的4G网也能有一个还不错的体验。(玩游戏除外)

    到这里其实还有一个大问题没讲：独立组网下5G延迟能达到什么水平？

    需要强调一点：我通篇所讲的5G都是指标准中定义的eMBB用户场景(增强移动宽带)。说白了就是我们用来上网的5G网，因为这才是5G三大场景中对普通消费者来说最息息相关的部分。从我了解到的的有限信息来说独立组网模式下不算互联网延迟，5G用户面+控制面的延迟可以达到10ms左右，这相比4G典型状态下50ms~60ms的水平已经是个质的提升了。虽然相比家里的wifi 1ms的延迟来说还是很高。

5G手机功耗如何？

    5G功耗可能是比5G延迟更频繁出现在5G相关资讯里面的字眼。可是好像人人都在说5G功耗高却没人告诉过你究竟有多高。这个任务就交给我了。

功耗测试的方法：

    首先把两台手机关掉自动屏幕亮度，手动调节亮度到大约25%。然后清空手机后台，使用powerRec软件在后台记录手机整机功耗。然后分别在4G、5G网络下使用chrome浏览器单线程下载同一个大文件。最后从记录的功耗数据中取一段功耗值比较平稳的时间段作为代表，计算得到下载文件时的平均功耗。
结果如下：

    算出结果我都惊呆了。5G峰值高达4.9W，旗舰手机玩游戏的功耗最高也就这个水平。平均功耗3.5W左右也是很高数据了，比4G的功耗高了一倍不止。不过这个测试并不能说准确，因为网速差着8倍呢。高速下无论CPU、存储系统还是基带射频系统肯定都会比低速状态的功耗要高。可惜测试条件简陋，如果能自己搭服务器控制一下网速应该能测到更准确的数据。保守一点，我们就认为实际当前5G网络下下载功耗是单4G网的2倍好了。

    现在你听到别人谈论5G手机功耗的时候可以叉会儿腰大声地问Ta：你只知道功耗高你知道到底有多高吗？

    有人可能会有疑问：MIX3不是用的高通X50基带吗？为什么你能测到功耗而不是手机直接热炸掉？甚至平均功耗比Balong 5000基带的Mate20X还要低一点？

    其实很多人对“基带”这个词的理解都是错的。他们认为的基带就是指手机的整个通讯系统，包括了基带和射频部分。以X50为例，高通当时发布的不止有X50还有配套的的一系列射频模块。

    基带芯片实际上主要由CPU/MCU和一组DSP构成的。就如同10nm CPU和7nm CPU功耗不会有太大的区别一样，基带芯片也是。真正的电老虎其实是基带前面的射频部分，尤其是信号比较弱的时候。我查到的信息是手机发射功率最高可以达到1W，这还只是发射出来的电磁波功率。

    5G比4G功耗高那么多还有一个重要原因：NSA组网模式下是双连接，4G和5G同时在通信的。所以5G下载的时候4G部分的功耗不能忽略，我无法得知这部分有多大，不过推测少说也有30%吧？到5G SA模式普及后4G就可以在5G工作的时候休息，即便5G功耗更高也不会像现在这么惊人了。

    还有一个有趣的事。如果你根据网速计算一下单位流量消耗的电能就会发现5G要远远小于4G。也就是说同一个文件5G下载完就休息了，4G还要慢慢腾腾一点一点拖。虽然下载过程中5G功耗大，但最终耗电量却更低。当然前提是5G网速高，如果4G也不限速那结果就不一定了。

结论如何？

    我的结论还是更多立足一个普通消费者的需求和体验来说的。测试结果表明当前5G网速取决于运营商限速，延迟降低不明显，功耗比较大但可以接受。2020年之前对于5G手机，不推荐购买，5G网还不推荐使用(除非流量不要钱)。5G体验要达到可推荐的水平还是要等SA网模式的普及，那时候功耗延迟水平应该都能获得明显提高。但是全世界目前都是处于并将长期处于主推NSA的初级阶段。国内什么时候普及SA谁也不能给一个靠谱的回答。前几天有新闻说2020年1月1日就不许支持NSA的5G手机入网了。先不说消息是否可靠，这个消息并不是说1月1日就要普及SA。实际内容跟5G网络建设无关，网络建设肯定还是NSA为主SA为辅，NSA 5G手机也照常使用。其实到那个时间点你逼着厂商发只支持NSA的手机人家也不发了。

    到了2020年，仍然不推荐买手机的时候重点考虑5G功能。而是首先考虑排除5G功能，手机本身是否值得购买，5G就算赠品吧。

    对于5G产业我觉得可能整个社会并没有对5G有很高的期待。你可知道你手机4G可以支持多高的网速吗？麒麟980支持Cat21，最高1.4Gbps的下行速率；骁龙855支持Cat20，最高2Gbps。LTE最新标准中已经到Cat26了，最高3.5Gbps。但是运营商管你是Cat几统统100Mbps，是龙也要趴着，是麒麟也要给我卧着。但这不能怪运营商，想想你充够钱了吗？不充钱你如何变强？运营商限速主要是考虑运营成本的压力，还有一个原因是4G网的承载量有限，限速有助于防止资源分配不均带来的问题。到了5G运营成本进一步增加，我们用户想的是什么？并不是如何让运营商增收，而是提速降费。心疼运营商一秒。

    所以考虑到5G产业中好像多方利益并不对等，我其实没那么看好前景。就比如5G重要的一项技术——边缘运算。原理就相当于把游戏服务器搬到基站旁边去运行，你说延迟低不低网速快不快？但用户对这些并没有迫切的需求。运营商和游戏服务商也没有增加特别的收益，你不会因为延迟降低了而多充钱的。于是结果就是钱好像都被设备供应商给撸走了。而普通消费者需求之外的比如车联网、自动驾驶，这些甚至标准还未敲定。距离“停留在纸面上“还有距离，别说商用了。

    最后我还是希望普通消费者抱有期待留有准备，淡定看待，静观其变吧。

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