移动通信领域有着这样一个共识, 即每10年都会完成一次技术演进. 4G网络于2010年开始在全球建设, 已经发展了近8年时间, 尽管在多数人看来, 4G网络已经满足了我们的日常生活, 但通讯行业显然不这么认为, 5G的技术研究和标准化早已在悄然进行, 新的变革正在酝酿.
10月17日, 高通在香港4G/5G峰会上率先宣布基于骁龙X50 5G调制解调器芯片组在28GHz毫米波频段实现了全球首个5G数据连接. 一同公布的还有全球首款5G智能手机参考设计, 基于骁龙X50 5G调制解调器打造, 预计将在2019年商用.
在高通首次实现5G数据连接, 又发布首个5G智能手机参考设计后, 5G已不是活跃在想象中的未来, 而是即将成真的现实.
毫米波是关键技术
回顾每一次的通讯技术迭代, 更高的网络速率无疑是升级重点, 5G自然也不例外, 其重要的业务类型便是增强型移动宽带, 能够达到千兆级的网络连接, 有着非凡的数据吞吐量, 面向未来4K, VR等高解析度的媒体实时传输需求.
我们知道, 无线传输增加传输速率大体上有两种方法, 其一是增加频谱利用率, 其二是增加频谱带宽. 前者对于信道的要求较为严苛, 容易受到噪声干扰造成传输出错, 所需要的电路也会非常复杂, 导致功耗很大, 这显然是手机端不可承受的, 因此增加频谱带宽就成为了唯一选择.
但问题也随之而来, 现在常用的5GHz以下的频段已经非常拥挤, 到哪里去找新的频谱资源呢?业界不约而同地将目光转向毫米波.
毫米波顾名思义, 是指波长在毫米数量级的电磁波, 其频率大约在30GHz~300GHz之间. 业界认为, 28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段, 其中28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz, 相比于当前4G网络只有100MHz的可用频谱带宽, 毫米波足足有着10倍的提升, 反映到传输速率中的优势更加明显, 无疑是跨入5G的关键技术.
高通的毫米波技术
毫米波的优点明显, 但想要用好它并非易事. 与一些高频谱资源一样, 毫米波有着先天性的不足, 在空气中衰减较大, 易受天气环境影响, 且绕射能力较弱, 很难做大大范围覆盖. 为了改变这一现状, 高通在此投入大量研发, 引入智能的波束搜索和波束追踪算法实现毫米波移动化, 即使在非视距(NLOS)的环境中, 使用毫米波依旧可以建立稳定可靠的连接.
不仅限于此, 高通在5G相关技术上的积累可谓雄厚. 包括超大规模的MIMO技术, 在接收端和发送端采用多天线设计, 实现数据的多入多出, 将空间优越性做到极致. 同时, 高通拥有新的自适应TDD子帧设计, 可以支持动态的上行和下行链路的调动, 使得网络利用更加合理高效. 另外, 高通主导的LDPC编码能够承受恶劣的信道条件, 拥有高速低时延的特性, 已被3GPP确认在5G NR eMBB(增强型移动宽带)场景的数据信道使用.
也正是由于这些技术的支持, 高通得以在28GHz毫米波频段上实现了5G数据连接, 向5G的正式商用迈出了坚实的一步.
首款5G手机也是骁龙芯
众多新技术的融入, 使得5G的内涵愈加丰富, 其承载的早已不是简单的通讯交流, 涉及关键业务服务, 增强型移动宽带和海量物联网业务. 与之对应地, 5G手机的设计也因此面临诸多挑战, 包括射频前端, 天线, Modem等.
这一切高通已经提前做好准备, 在2016年10月18日推出了全球首款5G调制解调器——骁龙X50 5G调制解调器, 可以利用28GHz毫米波频段提供的大带宽, 结合先进信号处理技术, 实现5Gbps的下载速度. 正是依靠骁龙X50 5G调制解调器, 高通实现了全球首次5G数据连接, 令5G不再只是纸上谈兵.
令人激动的不止于此, 高通还预展了其首款5G智能手机参考设计. 高通的研发专家侯纪磊博士曾表示, 相比于传统手机, 5G手机的设计主要面临两个难题, 其一是5G高速网络带来的额外功耗, 其二是在有限空间内如何实现多天线设计. 能够克服这两大困难, 意味着高通对于5G智能手机的各项技术已经有了充足成熟的积累, 高通X50芯片有望正式商用, 首款商用5G手机已经离我们越来越近.
高通携手伙伴共赴5G
过去的几年时间, 高通率先参与了5G基础研究发明和3GPP标准制定, 先后展示了28GHz移动化毫米波原型系统和6GHz以下的5G NR原型, 并积极与AT&T, 沃达丰, 中国移动等全球主要运营商和网络基础设施厂商开展互操作性与OTA试验, 高通正在以全力引领产业链向5G方向的探索探索.
总结起来, 高通拥有最为核心的5G技术, 旗下骁龙芯, LTE调制解调器广泛应用于手机终端, 加之与运营商的紧密部署, 使技术在短时间内实现商业化, 这些就是高通能够引领5G发展最为核心的优势. 按照计划, 5G将在2019年商用, 已经很近了. 由此衍生出的价值巨大, 我们在享受5G带来的便利的同时, 不要忘了高通和其他伙伴的努力.