尽管 2022 年可能预示着5G真正成为主流的一年,但我们已经走过了漫长而曲折的道路才走到了这一步。运营商早在 2015 年就开始积极准备这项领先的蜂窝技术,但直到 2018 年底,第一批 5G 移动塔才上线。直到 2020 年,5G 才成为早期采用者的好奇心。
尽管之前的蜂窝技术(如 4G/LTE)在研发阶段也花费了很长时间,但它们并没有经历与 5G 几乎相同的成长阵痛。当4G/LTE服务于 2011 年开始广泛推出时,它是美国所有主要运营商的相同基本技术。

5G 使事情变得复杂得多。由于新技术承诺了以前有线宽带服务独有的性能,因此它具有更高的要求并在更广泛的频率范围内运行。
这使得部署 5G 变得更具挑战性,因为运营商试图找到更多的无线电频谱来承载最好的 5G 信号。他们还需要保持其 4G/LTE 网络以最佳性能运行,同时与新的 5G 服务共享电波。
5G 的卑微开端
许多人不知道美国的第一个 5G 部署根本不是针对移动设备的。 2017 年,运营商开始试用固定无线 5G 服务来替代有线宽带家庭互联网。 5G 家庭互联网的封闭试验一直持续到 2018 年,然后在同年晚些时候投入商用。
直到 2019 年初,第一个 5G 移动网络才推出。 Verizon 在 4 月份领先,在芝加哥和明尼阿波利斯的核心地区拥有相对较小的 5G 足迹, 可以说击败了三个韩国运营商,成为地球上第一个商用 5G 智能手机服务。

Verizon 在 2019 年将其服务扩展到其他几个城市,包括丹佛、普罗维登斯、圣保罗、亚特兰大、底特律、印第安纳波利斯、华盛顿特区、凤凰城、巴拿马城、纽约市、达拉斯、奥马哈、休斯顿和波士顿。
在竞争对手 T-Mobile 和 AT&T 开启他们自己的 5G 网络之前,这家运营商已经将所有这些城市都控制在了自己的手中,但有一个很大的收获。由于 Verizon 使用超高频 (EHF) 和超短距离毫米波 (mmWave) 频谱,这些城市中的每一个城市的 5G 服务都仅限于非常小的特定区域。离开 5G 区域超过一个街区,您很快就会发现自己又回到了运营商的标准 4G/LTE 服务上。
好处是,如果您靠近这些罕见的毫米波 5G 塔之一,您可以体验到惊人的速度。 看到 500 到 1,000Mbps (1Gbps) 范围内的速度并不少见。
Sprint也在 2019 年初开始涉足 5G ,使用已经承载其 4G/LTE 流量的中频 2.5GHz 频谱。这些部署的寿命相对较短,不过,一年后,它会发现自己并入了新的 T-Mobile ,后者对该频谱有其他计划。
在全国范围内扩展 5G
虽然 Verizon 专注于为微小区域提供尽可能快的 5G 速度,但 AT&T 和 T-Mobile 正致力于使用可以传播更远距离的低频段频率构建更广泛的 5G 网络。
两家运营商都在 2019 年 12 月开启了更大的 5G 网络, T-Mobile 声称其网络覆盖了 2 亿人,而 AT&T 只承诺覆盖“数千万”客户。这不应与AT&T 的 5G Evolution (5GE) 网络相混淆,该网络于 2018 年推出,但实际上只是其先进 4G/LTE 服务的误导性名称。

两家运营商使用不同的低频段频谱,AT&T 使用高频信号,这些信号与其在主要城市的 4G/LTE 网络配对——在最初推出时只有大约 15 个——而 T-Mobile 搭载了其 600MHz 频谱已经覆盖了大片的乡村。到 2020 年年中,T-Mobile 能够利用该频谱在包括阿拉斯加在内的所有 50 个州拥有 5G 覆盖。
Verizon 直到 2020 年底才加入全国性的 5G 派对,当时它将其 mmWave 5G 服务更名为其5G 超宽带 (5G UW)网络。它这样做是为了为新的 5G Nationwide 产品腾出空间,据称该产品将为全国 1,800 个城镇的 2 亿多人提供 5G。
首款 5G 智能手机
最早的 5G 部署令人兴奋,但有点为时过早——尤其是 Verizon 的。当第一个 mmWave 单元在芝加哥投入使用时,几乎没有任何手机支持 5G——更不用说 Verizon 使用的 5G 的 mmWave 风格了。
事实上,在最初的 5G 发布时,市场上唯一兼容的手机是摩托罗拉的中端 Moto Z3 ,它仅在 Verizon 网络上销售。它还需要一个单独的 Moto Mod 附加模块来提供 5G 兼容性。

Moto Z3/Moto Mod 解决方案是一个奇怪的安排,但幸运的是,5G 爱好者不必等待很长时间就可以获得更多选择。三星的 Galaxy S10 5G和LG 的 V50 ThinQ于 5 月问世,随后是华为 Mate X 、一加Pro 7 5G 、小米 Mi Mix 3 5G和中兴 Axon 10 Pro 5G 。
那些早期的 5G 智能手机还有另一个关键问题。 2019 年,Verizon 和 Sprint 提供 5G 服务,但频率不同。早期的 5G 智能手机,如 LG 的 V50 ThinQ 和 OnePlus Pro 7 5G 无法为两家运营商提供所有必要的频率,因此它们在每个运营商上以两种不同的版本出售。这意味着许多早期的 Verizon 5G 手机无法在 Sprint 上运行,反之亦然。

与此同时,苹果在 2019 年发布了其 iPhone 11 系列,根本不支持 5G。来自库比蒂诺的信息很明确:5G 还不足以保证将其纳入苹果的旗舰智能手机阵容。
这是一个公平的评估,因为 Apple 为大众打造产品,而 2019 年 9 月只有不到 5% 的美国消费者可以使用 5G。到一年后iPhone 12发布时,情况发生了重大变化, 5G 已成为标准在每部 iPhone 上,因为支持从 T-Mobile 的 600MHz 低频段到 AT&T 的 39GHz mmWave 的每一个 5G 频段,每款美国型号都节省了成本较低的 iPhone SE。
T-Mobile 领先
到 2019 年 11 月,Verizon 在美国 16 个城市的小范围内实现了 5G 覆盖,而 Sprint 声称在其 5G 保护伞下约有 1600 万人。
因此,当T-Mobile 于 12 月 2 日开启其全国 5G 网络的开关,承诺为美国 5,000 多个城镇的 2 亿人提供 5G 服务时,很容易理解这是多么大的一笔交易。该运营商刚刚将 5G 可用性提高了十倍。

虽然 Verizon 仍然提供明显更快的速度,但这对 99% 的客户来说并不重要,因为他们被困在运营商的 4G 网络上。在早期,T-Mobile 最初的 5G 网络并不比它的 4G/LTE 网络快多少,但它也没有浪费时间进行重大改进。
首先,T-Mobile 致力于建立一个“独立”的 5G 网络——一个不依赖于与旧的 4G/LTE 流量共享电波的网络。这使其能够通过专用塔仅承载 5G 流量来充分利用其低频段 600MHz 5G 频谱。
2020 年 4 月,T-Mobile 还完成了与 Sprint 的合并,并迅速开始退役另一家运营商的 2.5GHz 发射塔,为其未来的5G 超容量 (5G UC) 网络腾出空间。这个中频 5G 频谱处于最佳位置,提供范围和速度的最佳组合,到 2021 年底,T-Mobile 已将覆盖范围扩大到全国超过 2 亿人。
切割电波
当 T-Mobile 忙于建设中端 2.5GHz 网络时,它的竞争对手却处于劣势。当时 AT&T 和 Verizon 都没有可用的中频频谱,因此他们被迫停留在低端。
AT&T 继续缓慢推出其低频段 5G 网络,同时在密集的城市地区部署更快的 5G Plus (5G+)毫米波网络。虽然 Verizon 从 2019 年的毫米波部署开始,但在 2020 年底,它开启了其低频段5G Nationwide 网络,将 5G 带给大多数客户。

不幸的是,由于这些扩展的 5G 网络依赖于运营商 4G/LTE 服务使用的相同频率,因此客户只能在智能手机上看到 5G 符号的特权。实际下载速度很少比 4G/LTE 好,在某些情况下,下载速度更慢,因为 4G/LTE 流量始终优先于这些电波。
C 波段改变游戏规则
T-Mobile 的 2.5GHz 频谱使其在部署更快的 5G 网络方面取得了巨大的领先优势,但其他运营商也不会落后。 2021 年初,美国联邦通信委员会 (FCC) 在 3.7-3.98GHz 范围内拍卖了一大块C 波段频谱。
Verizon 很快就尽可能多地吞噬了它,在拍卖中支付了创纪录的 454 亿美元。 AT&T 花费了 230 亿美元来保护自己的部分,而 T-Mobile 则花费了 93 亿美元购买了一小部分,用于增强其现有的 2.5GHz 超容量网络。
然而,这个新频谱对 Verizon 和 AT&T 来说更有价值,因为它最终让他们在中频俱乐部中发挥作用。更好的是,这些更高的频率可能提供比 T-Mobile 的 2.5GHz 频谱更大的容量,尽管范围略短。

在与美国联邦航空管理局 (FAA) 和航空业就这些信号是否会干扰飞机仪器进行激烈争论之后,AT&T 和 Verizon 终于在 2022 年 1 月获得了开启其 C 波段频谱的绿灯。
客户一开始就看到了显着的性能改进。 Verizon 的用户尤其如此,因为该运营商立即向 1,700 个城市的 1 亿人推出了新的 C 波段频谱。相比之下, AT&T 将其最初的 C 频段部署限制在八个城市中心,宁愿将更广泛的 C 频段部署推迟到今年晚些时候,届时它可以利用其在以后的拍卖。
当今的 5G 格局
虽然 T-Mobile仍然占据绝对领先地位,但这主要是因为它在推出中端覆盖范
围方面取得了很大的领先优势。一项平等比较 5G 增强服务的研究表明,T-Mobile 和 Verizon 客户在使用其运营商最好的 5G 网络(中频网络)时获得大致相同的性能。
然而,T-Mobile 的 5G 超容量网络覆盖范围更广,这意味着更多客户将体验其最快的下载速度,与 Verizon 相比,推高了全国中位数。公平地说,随着 Verizon 将其 5G 超宽带覆盖范围扩展到更多城市,这些数字将变得更加平衡。
同样,AT&T 仍然排在最后,因为它对其 5G 部署采取了更加谨慎的方法,但是一旦它在今年晚些时候开始启用更多 5G Plus 站点,这种情况也会发生变化,到 2023 年它应该会成为更多的竞争者。
好消息是,今年我们已经克服了 5G 早期的大部分挑战。如今,全国三大运营商都拥有成熟的 5G 网络,利用所有三个频率范围——农村地区的低频段、大多数城市的中频段和密集城市地区的毫米波——来提供最佳的 5G 服务。问题不再在于给定运营商是否提供比其竞争对手更好的 5G 服务——T-Mobile 的 5G UC、Verizon 的 5G UW 或 AT&T 的 5G+ 在性能方面都齐头并进——而只是那些最快的 5G 网络是否可用你生活和工作的地方。