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| 本文作者： 包永剛 | 2019-02-19 20:31 | 專題：MWC 2019：5G開啟移動通信下一個10年 |
雷鋒網消息，MWC2019前夕，高通今天宣布推出繼驍龍X50后的第二代5G新空口（5G NR）調制解調器驍龍X55 5G調制解調器，也是全球首款實現7Gbps速率的5G調制解調器。工藝上，驍龍X55從驍龍X50的10nm升級為7nm，功能和性能方面也有不同程度的提升。通過驍龍X55，更應該看到5G時代的三個關鍵點：5G高復雜度、整體方案、應用場景不再局限。 
5G技術的高復雜度
通信技術已經從第一代演進到第五代，伴隨性能提升而來的是更高的復雜度，這個復雜度除了新技術本身，還來自新技術向下的兼容性。因此，高通的第二代5G調制解調器驍龍X55強調的是支持5G到2G的多模，支持幾乎全頻段、全部地區，當然還有非常高的下載和上傳速度。
具體看，在5G模式下，驍龍X55可實現最高達7Gbps的下載速度和最高達3Gbps的上傳速度；同時支持Category 22 LTE帶來最高達2.5 Gbps的下載速度。驍龍X55支持全球所有主要頻段，無論是毫米波頻段還是6 GHz以下頻段；支持TDD和FDD運行模式；支持獨立（SA）和非獨立（NSA）網絡部署。
另外，除了支持分配給5G的待開發頻段的部署之外，驍龍X55調制解調器還有兩個值得關注的技術特性，一是4G/5G頻譜共享，即在同一小區里面，使用驍龍X55可以同時共享4G和5G的重疊頻譜；二是全維度MIMO，在這一技術的支持下，小區的天線陣列除了水平方向，還可以在垂直方向上進行波束成形和波束導向，提升整個空間的覆蓋和效率。
簡單來說，5G調制解調器不僅要支持5G的不同頻譜，不同運行模式，不同的部署模式，還要并向下兼容4G技術。
5G調制解調器為什么要設計的如此復雜？高通產品市場高級總監沈磊告訴雷鋒網等媒體：“2010年4G開始部署的第一年，全球承諾部署4G的運營商不超過5家，只在屈指可數的幾個城市中進行部署，可供測試和使用的4G終端產品不超過5款。但在5G部署的第一年，就有超過20家全球主流運營商承諾部署和推出5G服務，超過20家全球領先的OEM廠商承諾發布5G終端。”
因此，新一代通信技術的本身就意味著更多的技術挑戰，而5G標準遲遲未確定又增加了5G調制解調器的研發和測試難度，與此同時，5G商用部署參與者更多，意味不同地區和公司對5G調制解調器的需求不同。并且，4G時代就已經實現了單個設備的多頻段多模式支持，5G調制解調器想要在全球范圍內獲得市場的認可，即使復雜程度再高難度再大，5G的多頻譜和多模式的全面支持無法回避。
沈磊還指出，隨著核心網和接入網（RAN）的部署，以及基于基站和核心網設備的成熟快慢，5G在具體部署過程中還包括獨立組網（SA）和非獨立組網（NSA）等部署形式，在NSA模式下，5G和4G必須協同工作，目前這種雙連接的頻段組合數量可達成百上千個，帶來了很高的復雜性。因此，4G與5G的技術難度不可同日而語。
縱觀目前已經發布的終端5G調制解調器，無論是華為巴龍5000、英特爾XMM 8160、聯發科Helio M70還是三星Exynos Modem 5100，都強調多模，支持SA與NSA，實現5G高速率并向下兼容2G/3G/4G網絡。
其中，高通再一次占得先機，在2016年10月份就宣布推出第一代5G調制解調器X50，并在今天宣布第二代產品。沈磊表示：“目前，全球絕大多數主流設備供應商的互操作測試、絕大部分運營商的實驗室和現網測試以及絕大多數OEM廠商的5G終端產品開發都是基于驍龍X50這款芯片完成。而驍龍X55目前處于供樣階段，商用終端預計會在2019年發布。”
需要指出的是，無論是哪家的5G調制解調器，基于5G技術復雜性以及5G商用初期產業鏈的成熟度，包括5G調制解調器在內的各種器件價格都會偏高，這也能讓我們更好的理解中國移動給出5G手機價格預計在8000元以上的判斷。
至于5G產品價格何時能成為大眾普遍接受的水平，還取決于產業鏈各方的共同努力以及市場的接受程度。
5G套件降低開發難度
5G的復雜性帶來的問題不僅在調制解調器中體現。沈磊指出，在整個通信鏈路中，除了調制解調器外還需要很多器件，包括射頻收發器和濾波器、開關和功率放大器（PA）等射頻前端，還有天線。尤其是5G毫米波部署中，需要在終端上支持大量天線。如此復雜的通信鏈路，如果采用由不同廠商開發的元器件，整個終端的集成、測試和優化過程將會非常漫長，成本也會非常高。
高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙表示：“面對5G，OEM廠商面臨一系列艱巨的設計挑戰。滿足覆蓋2G到5G的多模需求以及持續增加的頻段組合帶來了前所未有的復雜性。獨立式調制解調器或射頻解決方案已不足以應對這些挑戰。”
因此我們看到，高通在發布驍龍X50的時候也發布了配套的毫米波天線模組QTM052。與驍龍X55配套發布的則是新一代的毫米波天線模組QTM525。QTM525有兩大方面的提升，一方面是在上代產品已支持的n257（28GHz）、n260（39GHz）與n261（美國28GHz）頻段的基礎上，新增針對北美、歐洲和澳大利亞還增加了對n258（26GHz）頻段的支持。另一方面是小型化，通過集成度的提升，手機廠商可以將毫米波手機的厚度做到8毫米以下，這和當前最輕薄的4G手機厚度基本持平。
除此之外，高通還發布了全球首款宣布的5G 100MHz包絡追蹤解決方案QET6100、集成式5G/4G功率放大器（PA）和分集模組系列，以及QAT3555 5G自適應天線調諧解決方案。包絡追蹤（Envelope Tracking，ET）的意義是什么？沈磊指出，手機的功率放大器（PA）主要負責在手機將信號發送給基站之前把手機中比較小的信號放大，使其能量變得足夠大，能夠發射得足夠遠，得以讓基站能夠收到這個信號，然后在基站和手機之間建立通信。
提高PA的效率一直是手機設計的最大挑戰之一，此次高通推出的5G包絡追蹤解決方案是在4G ET上的增強，PA效率提升了一倍以上。QAT3555則可以與驍龍X55配合，減小天線尺寸，增高天線適應性，實現天線性能的提升。無論是QET6100還是QAT3555都對提升5G終端的續航、更高速率、更高通信質量都有積極意義。
沈磊進一步表示，驍龍X55不是單獨的通信模塊，而是一個完整的套片，所有的射頻鏈路上的各種器件，從毫米波到6GHz以下頻段，高通都有完整的解決方案。在完整方案的支持下，手機制造商不需要在終端設計上花費大量時間，還可在比較短的時間內完成產品的研發、生產和優化，并且兼顧產品的輕薄外形和良好性能，加快產品的上市時間。
雷鋒網還了解到，性能提升的同時，由于驍龍X55套件中所包含的器件數量比驍龍X50套件少，集成度更高可以更好的控制功耗。
物聯網、XR、車聯網等更多應用
我們知道，4G及其之前的幾代無線通信技術絕大部分還是應用于手機這單一行業當，而5G的一個重要愿景是可以讓無線通信技術拓展到更多行業當中，釋放更多的生產力、催生新的商業模式、改造甚至重塑眾多行業的面貌，讓整個人類社會得到提升。
5G愿景的實現當然與5G技術的演進和應用密不可分，2017年12月，Rel-15非獨立模式（NSA）標準確定，2018年6月，獨立模式（SA）標準出爐。目前，中國大部分運營商考慮的是SA部署，但也有運營商考慮NSA部署。
不僅模式有所不同，頻段的部署也有所不同，毫米波和6GHz以下頻段最主要的應用是增強型移動寬帶（eMBB），此類部署用例主要是提供更高的速率和更寬的帶寬。5G還有其他的部署方向，比如超高可靠低時延通信（uRLLC），其專注于降低時延和提高可靠性。高通工程技術總監、中國區研發負責人徐晧表示：“從標準的角度看，Rel-16的標準化工作正在進行中，其商用可能在Rel-15之后的一兩年內實現，不過高通已經在研究面向Rel-17能夠在5G上實現的技術提升。”
除了關注標準的進展，高通也在推動OTA（Over-the-air）和原型機測試，原因是一方面可以對高通可能遇到的商用場景提前進行研發和測試；另一方面可以基于原型機或OTA外場測試，對今后比較新的技術提前進行測試和驗證，從而獲取新的測試結果。
徐晧進一步指出，高通也在探索協作多點在5G時代有哪些更多的應用場景，協作多點最大的優勢就是具有協作性，eNodeB與eNodeB或者gNodeB與gNodeB之間有很好的協作性。目前已知的很好的應用場景是商業物聯網或工業物聯網。
除了物聯網，他還看好AR應用。徐晧認為，AR眼鏡更輕便，佩戴不會影響日常生活，展現真實世界信息的同時還能將虛擬信息同時顯示出來。當手機支持非常好的網絡通信，AR眼鏡可通過與手機的連接來接入網絡，同時AR眼鏡也有望直接支持5G連接。這種可穿戴設備在不久的將來可能會是除手機外一個很好的5G應用場景。
5G的另一個應用場景是蜂窩車聯網（C-V2X），汽車領域正迎來一系列技術革命，包括汽車的電氣化、自動化以及車聯網的全連接，車聯網對圖像處理、聲音處理以及傳感器融合有很高的需求，5G能夠提供車與車、車與網絡之間的連接，加上AI算法的增強，兩者結合可以為未來車聯網和自動駕駛的發展提供幫助。
總結來說，除了目前5G的高速率eMBB場景，接下來還會看到支持eURLLC的工業物聯網、5G NR C-V2X、共享/免許可頻譜和無拘無束的XR的5G應用。
雷鋒網小結
高通作為最早推出面向移動終端5G調制解調器的公司，當其它公司在推出第一代產品不久之后，就發布了第二代產品驍龍X55。驍龍X55的特性很好的說明了5G技術的復雜性，當然高通也相應的給出了整套的解決方案以降低5G產品的研發難度。除此之外，5G的高投資也是阻礙5G普及和落地的一大關鍵，因此，在技術更先進以及高投入情況下，通過更多的落地場景不僅能降低5G的成本，也能進一步推動通信技術的發展，但這不非一件容易的事情。
MWC2019在即，關于高通以及其他廠商的更多5G進展，雷鋒網將會持續關注，敬請期待！
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