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全球首个5G数据连接背后5G未来5G已来

发布时间:2020-01-14 22:06:07

全球首个5G数据连接背后:5G未来 5G已来

过去数十年,移动通信一直保持着大约10年一代的节奏演进,从模拟语音,到数字语音,到现在的4GLTE,每一代移动通信技术的升级都象征着一个时代的跨越。当然,最让人振奋的是,2020年5G将在全球范围内商用。尽管5G的最终标准仍旧悬而未决,但对于5G的发展,有些厂商并不想纸上谈兵。

例如在刚刚结束的高通4G/5G峰会上,高通就宣布成功基于一款面向移动终端的5G调制解调器芯片组实现5G数据连接,即高通骁龙X50 5G调制解调器芯片组实现了千兆级速率以及在28GHz毫米波频段上的数据连接。骁龙X50调制解调器是业界首款5G新空口多模调制解调器,通过单芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能,以及6GHz以下和多频段毫米波等不同频段。此外,高通还预展了其首款5G智能参考设计,旨在于的功耗和尺寸要求下,对5G技术进行测试和优化。那么问题来了,作为全球通信产业发展代表的高通,此举对于5G及相关产业预示着什么?

众所周知,作为第五代移动通信技术,5G将在未来的经济社会发挥巨大的潜力作用已经成为业内的共识。据信息通信研究院面近期发布的《5G经济社会影响白皮书》显示,从产出规模来看,到2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿元和10.6万亿元。按照2020年5G正式商用的时间表来计算,预计当年将带动约4840亿元的直接产出,2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3亿元。仅以中国为例,据工信部披露,中国5G第三阶段测试将于2017年底启动,2018年相关运营商将进行预商用。机构数据显示,国内运营商在2018~2025年期间,5G宏基站投资规模总额约1.13万亿元,相比4G投入增长超过60%,小基站的总投资规模也有望超过2000亿元

如果说上述是5G带来的不可估量的经济和社会效益的话,具体5G络技术本身,其目标是打造出速度为现有无线络100多倍的络,它的速度甚至较Google Fiber通过物理连接提供的家庭络快。5G络技术拥有令人难以置信的速度和响应性,可以为人们带来前所未有的络速度。其具体体现在三个方面。首先是增强的宽带移动。5G具有更高的速率、更宽的带宽,可以满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高络体验的需求;其次是低时延、高可靠场景。在4G移动络条件下,理论上可达到50毫秒的时延,这个速度对于络运行VR、AR类应用还不够快。未来5G时代,理论上络时延可以达到1毫秒。届时,无人驾驶、VR等在5G络下成为可能;最后是低功耗和大连接场景。5G时代,所有人和物都能感知环境,成为智能世界的入口。

正是基于上述5G未来美好的前景,业内纷纷期待5G的早日到来。根据Gartner全球的报告预计,到2020年,3%的基于络的移动通信服务提供商(CSP)将推出5G商业化络。从2018到2022年,国际上将主要利用5G来支持物联通信、高清视频和固定无线接入。与此同时,全球各地的移动运营商和厂商对于5G的采用将比采用4G络时更加快速,例如市场研究机构CCS Insight就预计,到2021年5G智能销量将达到3亿部,占全球智能总销量的15%左右。

其实从目前全球出货量排名靠前的智能厂商来看,都在提前为5G布局。从全球看,此前,苹果获得了美国联邦通信委员会(FCC)的5G无线宽带测试许可,获准通过实验牌照测试毫米波技术。这意味着,苹果将在测试中使用28GHz和39GHz频段,即FCC去年批准的首批商用5G频段。而三星也和SK电信成功将4G和5G络连接起来。这两家公司对外表示,这是2.6GHz频谱4G LTE以及28GHz和3.5GHz频谱5G络的首次交接。从国内看,华为已经推出支持4.5G络的智能。而此次基于高通拨通了全球首个正式发布的5G数据连接,则是对于上述渴望尽早实现5G终端厂商的极大利好和促进。

除了终端之外,今年,高通、爱立信和韩国SK电讯宣布,三家公司计划开展5G新空口测试。这些测试的目的是推动移动生态系统实现5G NR技术的大规模快速验证和商用,以支持5G商用络的及时部署。此外,高通和诺基亚也宣布了开展基于5G新空口Release-15规范的互操作性测试和OTA外场试验,旨在推动移动生态系统实现5G新空口技术的大规模快速验证和商用,使符合3GPP标准的5G新空口络基础设施和终端能够就绪,以支持商用络在2019年得到及时部署。而此次高通面向移动终端的5G调制解调器芯片组实现5G数据连接则预示着5G从试验到商用的提前到来。

尽管业内纷纷在5G(终端和络)发力,但其存在的诸多技术上的挑战依然存在,而如何克服这些挑战,不仅考验着厂商的创新能力,也关系着5G的实际进程。在此以其中的毫米波技术为例,看看相关企业是如何通过创新来迎接技术上的挑战的。

众所周知,目前的移动设备所使用的频段都在5GHz以下,信号带宽十分有限,所以5G技术应用了可在数十GHz高频率进行传输的毫米波,而28GHz频段毫米波的信号带宽就已经达到了1GHz,相比4G LTE仅仅100MHz的带宽翻了10倍,这也就是人们口中5G比4G快10倍的原因所在。

需要说明的是,毫米波的移动化颇具挑战和门槛,例如这种波长较短的无线电波绕射能力极差,别说是穿墙,就连树叶雨水都会对毫米波的传输造成影响。针对于此,高通的大量投入研发则解决了这些挑战。例如高通的波束成形(Beamforming)技术,其中一个用例就是未来你拿着一部5G终端,当你移动的时候,这个技术能够非常精准地跟踪你,保证你的连接不中断,即使是在非视距的环境中,也就是基站和用户之间不存在任何视距元素,该毫米波技术可以利用楼宇或周围环境物的反射,始终保持基站与终端之间链路的连接。这样的设计,对于毫米波实现其极致性能并提供良好用户体验有重要支持作用,是5G非常关键的一个方面。另一方面,对于毫米波,尤其是10GHz以上的毫米波,往往在覆盖上面临挑战。相应地,高通研发出了基于28GHz的端到端原型,这个原型不仅支持室内单个房间的覆盖,还可以支持室内到室内、室外到室内等多种场景的覆盖。事实证明,在毫米波的应用方面,高通不仅已经抢占了先机,可以说基本解决了毫米波的传输问题且拥有着技术上的领先性,而这新从最新的统计显示,2016年毫米波专利权人中高通位居榜首且专利数量都超过百笔以上也得到了很好的证明。

其实不仅是在毫米波技术上,在整个5G领域,高通创新的优势尽显。首先是在OFDM(正交频分复用技术,多载波调制的一种技术)和芯片领域长期处于引领地位,能够支撑高通在5G领域的标准化参与和商业化推进。其次是能够完成从终端到基站再到核心的端到端原型机,推动系统性能和功能的验证,促进标准化,支持制造商与运营商的联合演示,驱动产业的发展。最后是高通有两个重要的团队,一是着眼于早期技术的研发团队,另外一个是芯片产品开发团队,这使得在芯片与制造商的基站、核心对接后,高通能从端到端支持运营商优化性能,最大化运营商络的价值。例如去年就发布的5G调制解调器芯片组和此次实现的全球首个5G数据连接就是这种综合技术实力的明证。

综上所述,此次高通宣布成功拨通全球首个正式发布的5G数据连接,展现了其在十二个月内实现骁龙X50调制解调器从产品发布到功能性芯片的能力,充分表明高通在历代蜂窝技术方面的领先优势目前正延伸至5G。而通过基础研究与发明、3GPP标准制定、设计6 GHz以下和毫米波5G新空口原型系统、与全球主要运营商和络基础设施厂商开展互操作性与OTA试验,以及开发面向移动终端的集成电路产品等多项关键性贡献,高通一直在加快2019年5G新空口预商用的进程中发挥着重要作用。而诸如高通这样企业加速创新和商用化的能力,不得不让业内相信5G的未来,5G已来。

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