根据推动通讯技术发展的主力──电信业协会 3GPP 的路线图,包含 5G 系统框架和关键技术研究的 R14 标准即将冻结。随后开展的 R15 标准将成为 5G 标准的第一个版本,目标是满足部分 5G 需求。按照目前的进度来看,R15 很可能在 2019 年前完成,换句话说:我们距离期盼已久的“5G 时代”,只剩一年左右了。
高通的进展同样可以说明些问题,事实上,早在 2016 年 10 月,高通就发表了全球首个 5G 调制解调器芯片组──骁龙 X50,而今年 10 月 17 日,高通更在香港宣布了首款针对行动终端机的 5G 调制解调器芯片组骁龙 X50,成功实现了全球首个在 28GHz 毫米波频段的 5G Gigabit 级资料连线,同时还展示了基于骁龙 X50 的 5G 手机参考设计。
既然 5G 快来了,是不是意味着所有 4G 技术都将淘汰?我们是否只需要静待全新 5G 技术来临?实际上,这两个问题的答案都是否定的!
行动通讯新时代:5G 即网络,网络即 5G
我们平时经常听到“5G”,全称是“5th generation mobile networks”(第五代行动通讯系统),但它并不是一个完全和 4G、乃至更之前版本通讯技术完全区隔的产物,而是说明行动通讯技术即将再次发生一次足以用“换代”概括的效能跃升。
LTE-A 究竟是什么意思呢?英文全名为“Long Term Evolution Advanced”,实际商业就是将通讯标准从 3G 导向 4G 的 LTE 的进阶版。相比于之前的 LTE 技术,LTE-A 发展出非授权判断、载波聚合、高阶 MIMO 等一系列更先进的通讯技术,可为用户带来更佳的行动通讯体验。
以现在我们在 4G 使用的 LTE 技术为例,跟 3G 时代的数种技术:HSPA、WCDMA、CDMA-2000、TD-SCDMA,有着分不开的关系。LTE-A 跟 5G 同样也是如此,更准确地说,LTE-A 实际会成为 5G 的一部分。
身为行动通讯技术即将进入下一个阶段的旗帜,5G 的核心改变有 3 点:更快的速度、容纳更多使用者的能力、更低的网络时间延迟。
听起来很“老生常谈”,但如果从应用场域角度来看,或许更能理解 5G 的重要性。它不再仅限于手机、平板这类传统行动通讯装置,而是渗透到物联网及各种产业领域, 有效满足工业、医疗、交通等垂直工业的业务需求,实现真正的“万物互联”。
总而言之,未来使用者感受到的网络,将不再是有线、无线之分,5G 就是网络,网络就是 5G。
所以如果从行动通讯对经济社会影响的角度来看,5G 有望使行动通讯技术成为新的“通用性基础技术”。
5G 背后继续“发光发热”的 LTE-A
要成为全新的“通用性基础技术”,5G 自身也需要大量改变,其中关键的就是 5G 新空口技术。后者的核心组成是一种基于正交分频多工(OFDM)的新无线标准,能够使用 1GHz~100GHz 无线电频率通讯。相比之下,目前使用的 LTE / LTE-A 技术的通讯无线电频率范围为 1GHz~6GHz。
两者无线电频率范围相差如此之大,与应用场域设定有直接关系。透过添加全新的 6GHz~100GHz 毫米波段频率,5G 拥有更高的理论传送速度,同时拥有宽度更大的通讯频段、进而拥有更大的用户容量。
▲ LTE-A 对 5G 时代来说是“关键”。
但这种变化同样有“代价”:即便有 Massive MIMO 新技术提高频段效率,但新添加的毫米波波段的讯号覆盖范围十分有限。根据部分学术性的研究,覆盖半径仅能达 200 米左右,而目前 4G 主要使用的 2.6GHz 覆盖半径实际上能达 2,000 米左右,这意味着如果真要完全用毫米波段覆盖未来 5G 网络,需要的基地台数量将会达到惊人的 100 倍。
所以在 3GPP R15 的规划中,给出的 5G 组网方式其实有 4 种,其中 3 种 LTE 基地台都将扮演重要角色。更重要的是,LTE 并不会因 5G 来临止步不前,它自身的“升级打怪”同样还在继续。
高通骁龙 X20 Modem 调制解调器,LTE 再升级
那么做为 4G 中坚技术,LTE 又应该往哪个方向升级呢?前不久,高通就在一年一度的高通骁龙技术峰会给予自己答案:提速。这一点集中显现在高通这次发表的下世代手机行动平台骁龙 845 上,它搭载了目前高通最新一代商用化基频调制解调器──骁龙 X20 Modem。
骁龙 X20 Modem 实际上也是高通的第二代 Gigabit 级 LTE 调制解调器,官方表示,它是“迄今为止支援最先进无线特徴组合的 LTE 调制解调器”。
虽然只是基于现有 LTE 技术和频段,骁龙 X20 Modem 目前已能稳定维持 1.2Gbps 的下行速度。
因骁龙 X20 Modem 最多能支援 5 个载波,同时在 4×4 MIMO 技术的帮助下达成 12 通道同时工作,进而实现 LTE Category 18 下载速度。同时因为全新频谱使用灵活组合,骁龙 X20 Modem 只需要 10MHz 许可频谱就能实现 Gigabit 级 LTE,大大降低了电信商的门槛。
本次骁龙技术峰会,高通技术人员表示:“因为大部分还是基于现有 LTE 技术,所以目前已有 27 个国家 45 个电信商,已经或即将升级 LTE 网络,进而支援全新速度的 LTE 网络。”
从 LTE 到 5G 再到未来,都有高通的身影
LTE 技术的进展,同样也在为未来 5G 时代通讯技术的进展铺路。以本次实现 1.2Gbps 下行速度的骁龙 X20 为例,全新的 5 载波、12 信道灵活工作方式,未来同样可以作用于 5G modem。
虽然 10 月中旬高通在香港公布的最新 5G Modem 示范的全球首个 5G 资料连线下行速度同样稳定在 1.2Gbps,但当时骁龙 X50 Modem 实际上只使用了 2 个信道。这一方面说明 5G Modem 还有相当大的速度提升空间,同时这种使用较少信道资源就能达到更高速度的特徴,也说明了 5G 技术未来的意义所在。
但最明显的还不是技术本身,而是高通在整个通讯技术演变升级中扮演的角色。无论之前的 3G、4G 时代,还是未来 5G 时代,高通一直发挥自己重要的作用:用切切实实的通讯技术进步,改善全人类的生活。
(本文由 雷锋网 授权转载;首图来源:高通)
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