5G真的已經(jīng)來了 高通驍龍855移動(dòng)平臺(tái)5G解析
北京時(shí)間12月5日，高通在夏威夷發(fā)布了高通驍龍855移動(dòng)平臺(tái)，并宣布了5G手機(jī)的成熟商用方案。高通在現(xiàn)場通過搭建5G基站和實(shí)時(shí)演示5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞较虼蠹艺故玖?G手機(jī)的工作狀況，給了到訪者充足的信心。那么高通的5G手機(jī)到底是怎么一回事？下面咱們就從技術(shù)層面來了解一下。
■高通驍龍855手機(jī)的4G/5G構(gòu)成
高通驍龍855移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)置了X24 LTE調(diào)制解調(diào)器，只負(fù)責(zé)4G網(wǎng)絡(luò)。搭載高通驍龍855的手機(jī)還會(huì)內(nèi)置一個(gè)獨(dú)立的X50調(diào)制解調(diào)器和多個(gè)QTM052 5G毫米波天線模組，從而實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)。
圖源：高通
盡管沒有i/o方面的特殊接口，但高通驍龍855和X50依然在軟件層面進(jìn)行了復(fù)雜的定制化適配。再加上X50調(diào)制解調(diào)器和QTM052天線模組的設(shè)計(jì)初衷就是為了和高通驍龍855無縫銜接，并能夠被塞入與4G手機(jī)同樣輕薄的機(jī)身內(nèi)。所以雖然高通驍龍855、X50調(diào)制解調(diào)器和QTM052 5G毫米波天線模組是三個(gè)單獨(dú)的部件，但它們是不可分割的，屬于一個(gè)系統(tǒng)。
左上：QTM052天線模組，左下：X50調(diào)制解調(diào)器（圖源：高通）
因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施、成本、OEM合作伙伴等問題，運(yùn)營商的5G網(wǎng)絡(luò)不可能一夜之間完全替代4G，所以4G/5G雙模的模式就能讓高通驍龍855手機(jī)在任何區(qū)域都有最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
兩個(gè)造型不同的QTM052 5G天線模組（圖源：高通）
X24 LTE調(diào)制解調(diào)器雖然沒有什么技術(shù)革新，但卻比高通驍龍845上面的X20 LTE解調(diào)器提高了不少。X24最高下行速率為2.0Gbps（LTE Cat 20），支持7x20 MHz載波聚合，最高上行速率為318Mbps，支持3x20MHz載波聚合和256-QAM。相比之下，X20 LTE的最高下行速率為1.2Gbps（LTE Cat 18），支持5x20 MHz載波聚合，最高上行速率為150Mbps，支持2x20MHz載波聚合和64-QAM。
X50 5G調(diào)制解調(diào)器方面，高通使用了5G NR，支持sub-6GHz（100MHz帶寬，4x4 MIMO）和毫米波（800MHz帶寬，2x2 MIMO）兩種頻段。
■5G關(guān)鍵技術(shù)：毫米波的優(yōu)缺點(diǎn)
5G的關(guān)鍵技術(shù)是毫米波，毫米波是電磁波的一種。業(yè)界對(duì)于毫米波還沒有一個(gè)嚴(yán)格的定義，但基本可以理解為頻率為30GHz到300GHz的電磁波。電磁波頻率越高，帶寬就越大、傳輸速度就越快。毫米波的頻率比4G（2GHz到8GHz）高得多，所以5G才能實(shí)現(xiàn)極快的傳輸速率。而且現(xiàn)在30GHz以下的頻段已經(jīng)飽和，被各種設(shè)備所使用，所以行業(yè)就有了另一個(gè)使用處于更清閑頻段的毫米波的理由。
但毫米波也有缺點(diǎn)。毫米波的極短波長（1到10 mm）讓它的穿越障礙物能力大打折扣，信號(hào)傳輸范圍小，能夠被雨、霧等自然環(huán)境干擾。其次，當(dāng)信號(hào)塔和手機(jī)兩點(diǎn)之間的直線路徑中有障礙物時(shí)，毫米波會(huì)通過各種反射和折射后才能被信號(hào)塔發(fā)射到手機(jī)上，信號(hào)多多少少會(huì)有損失。這些缺點(diǎn)對(duì)于使用環(huán)境及其復(fù)雜、幾乎遍布世界各個(gè)角落的手機(jī)用戶來說并不理想。
為了解決這一問題，高通經(jīng)過了大量研發(fā)，掌握了波束成型（beam forming）技術(shù)。智能算法能讓天線和基站在最優(yōu)路徑上進(jìn)行波束成型后的聚焦傳輸，讓毫米波5G也能具備滿足日常使用的信號(hào)覆蓋范圍和穿過障礙物的能力。而且多個(gè)QTM052 5G天線在手機(jī)內(nèi)的分布也能盡量避免用戶手握手機(jī)時(shí)對(duì)信號(hào)的干擾。
■另一種頻段：sub-6GHz
在業(yè)界共同制定的5G標(biāo)準(zhǔn)下，5G有FR1和FR2兩種頻段。我們剛剛講解的毫米波是FR2頻段，F(xiàn)R1頻段則是X50調(diào)制解調(diào)器支持的另一個(gè)叫“sub-6GHz”的頻段。雖然高通能通過波束成型讓毫米波具備強(qiáng)悍的傳輸表現(xiàn)，但是毫米波仍然沒達(dá)到真正的技術(shù)成熟期。所以這時(shí)就需要一個(gè)具備一定過渡性質(zhì)的頻段，也就是sub-6GHz。
Sub-6GHz發(fā)展十分成熟，大量電子設(shè)備使用這一頻段，可靠性較好，基礎(chǔ)設(shè)施比毫米波完善。在5G剛剛起步、尚未完全成熟時(shí)，用sub-6GHz進(jìn)行補(bǔ)充是個(gè)必要的決定。等以后毫米波技術(shù)完全成熟后，sub-6GHz也許會(huì)逐漸被5G棄用。
■5G手機(jī)上市時(shí)間
世界首批支持5G的手機(jī)全都會(huì)是采用高通驍龍855移動(dòng)平臺(tái)的機(jī)型。根據(jù)各大主要市場運(yùn)營商、手機(jī)廠商的5G研發(fā)與部署現(xiàn)狀，首批5G手機(jī)將會(huì)在2019年年初到上半年上市。首發(fā)高通驍龍855的手機(jī)應(yīng)該會(huì)在2019年2月份亮相。屆時(shí)部分消費(fèi)者就可以體驗(yàn)到5G網(wǎng)絡(luò)了。
需要注意的是，5G信號(hào)不會(huì)一夜之間覆蓋全球，所以最開始的5G肯定只會(huì)在部分地區(qū)可用。
■5G發(fā)展比預(yù)想的快
雖然早就有運(yùn)營商宣布要在2019年商用5G網(wǎng)絡(luò)，X50 5G調(diào)制解調(diào)器也早就在14個(gè)月前就已發(fā)布，但人們潛意識(shí)里一直認(rèn)為5G還遠(yuǎn)沒有到可以商用的成熟度。讓人意想不到的是，高通竟然在較短的時(shí)間內(nèi)解決了5G信號(hào)覆蓋、傳輸質(zhì)量、手機(jī)尺寸和功耗問題，推出了高通驍龍855 5G解決方案的完成品。所以我們也可以預(yù)測(cè)到，5G技術(shù)的進(jìn)一步成熟也會(huì)非常迅速。
本文編輯：張哲
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