移動通信領域有著這樣一個共識, 即每10年都會完成一次技術演化. 4G網路於2010年開始在全球建設, 已經發展了近8年時間, 儘管在多數人看來, 4G網路已經滿足了我們的日常生活, 但通訊行業顯然不這麼認為, 5G的技術研究和標準化早已在悄然進行, 新的變革正在醞釀.
10月17日, 高通在香港4G/5G峰會上率先宣布基於驍龍X50 5G數據機晶片集在28GHz毫米波頻段實現了全球首個5G數據連接. 一同公布的還有全球首款5G智能手機參考設計, 基於驍龍X50 5G數據機打造, 預計將在2019年商用.
在高通首次實現5G數據連接, 又發布首個5G智能手機參考設計後, 5G已不是活躍在想象中的未來, 而是即將成真的現實.
毫米波是關鍵技術
回顧每一次的通訊技術迭代, 更高的網路速率無疑是升級重點, 5G自然也不例外, 其重要的業務類型便是增強型移動寬頻, 能夠達到千兆級的網路連接, 有著非凡的數據吞吐量, 面向未來4K, VR等高解析度的媒體即時傳輸需求.
我們知道, 無線傳輸增加傳輸速率大體上有兩種方法, 其一是增加頻譜利用率, 其二是增加頻譜頻寬. 前者對於通道的要求較為嚴苛, 容易受到雜訊幹擾造成傳輸出錯, 所需要的電路也會非常複雜, 導致功耗很大, 這顯然是手機端不可承受的, 因此增加頻譜頻寬就成為了唯一選擇.
但問題也隨之而來, 現在常用的5GHz以下的頻段已經非常擁擠, 到哪裡去找新的頻譜資源呢?業界不約而同地將目光轉向毫米波.
毫米波顧名思義, 是指波長在毫米數量級的電磁波, 其頻率大約在30GHz~300GHz之間. 業界認為, 28GHz頻段和60GHz頻段是最有希望使用在5G的兩個頻段, 其中28GHz頻段的可用頻譜頻寬可達1GHz, 相比於當前4G網路只有100MHz的可用頻譜頻寬, 毫米波足足有著10倍的提升, 反映到傳輸速率中的優勢更加明顯, 無疑是跨入5G的關鍵技術.
高通的毫米波技術
毫米波的優點明顯, 但想要用好它並非易事. 與一些高頻譜資源一樣, 毫米波有著先天性的不足, 在空氣中衰減較大, 易受天氣環境影響, 且繞射能力較弱, 很難做大大範圍覆蓋. 為了改變這一現狀, 高通在此投入大量研發, 引入智能的波束搜索和波束追蹤演算法實現毫米波移動化, 即使在非視距(NLOS)的環境中, 使用毫米波依舊可以建立穩定可靠的連接.
不僅限於此, 高通在5G相關技術上的積累可謂雄厚. 包括超大規模的MIMO技術, 在接收端和發送端採用多天線設計, 實現數據的多入多出, 將空間優越性做到極致. 同時, 高通擁有新的自適應TDD子幀設計, 可以支援動態的上行和下行鏈路的調動, 使得網路利用更加合理高效. 另外, 高通主導的LDPC編碼能夠承受惡劣的通道條件, 擁有高速低時延的特性, 已被3GPP確認在5G NR eMBB(增強型移動寬頻)場景的數據通道使用.
也正是由於這些技術的支援, 高通得以在28GHz毫米波頻段上實現了5G數據連接, 向5G的正式商用邁出了堅實的一步.
首款5G手機也是驍龍芯
眾多新技術的融入, 使得5G的內涵愈加豐富, 其承載的早已不是簡單的通訊交流, 涉及關鍵業務服務, 增強型移動寬頻和海量物聯網業務. 與之對應地, 5G手機的設計也因此面臨諸多挑戰, 包括射頻前端, 天線, Modem等.
這一切高通已經提前做好準備, 在2016年10月18日推出了全球首款5G數據機——驍龍X50 5G數據機, 可以利用28GHz毫米波頻段提供的大頻寬, 結合先進訊號處理技術, 實現5Gbps的下載速度. 正是依靠驍龍X50 5G數據機, 高通實現了全球首次5G數據連接, 令5G不再只是紙上談兵.
令人激動的不止於此, 高通還預展了其首款5G智能手機參考設計. 高通的研發專家侯紀磊博士曾表示, 相比於傳統手機, 5G手機的設計主要面臨兩個難題, 其一是5G高速網路帶來的額外功耗, 其二是在有限空間內如何實現多天線設計. 能夠克服這兩大困難, 意味著高通對於5G智能手機的各項技術已經有了充足成熟的積累, 高通X50晶片有望正式商用, 首款商用5G手機已經離我們越來越近.
高通攜手夥伴共赴5G
過去的幾年時間, 高通率先參與了5G基礎研究發明和3GPP標準制定, 先後展示了28GHz移動化毫米波原型系統和6GHz以下的5G NR原型, 並積極與AT&T, 沃達豐, 中國移動等全球主要運營商和網路基礎設施廠商開展互操作性與OTA試驗, 高通正在以全力引領產業鏈向5G方向的探索探索.
總結起來, 高通擁有最為核心的5G技術, 旗下驍龍芯, LTE數據機廣泛應用於手機終端, 加之與運營商的緊密部署, 使技術在短時間內實現商業化, 這些就是高通能夠引領5G發展最為核心的優勢. 按照計劃, 5G將在2019年商用, 已經很近了. 由此衍生出的價值巨大, 我們在享受5G帶來的便利的同時, 不要忘了高通和其他夥伴的努力.