如今智能手機人手一部,談起手機的優(yōu)劣,人人都能說出個一二三四來。不過大多數人看手機往往只關注外觀、處理器、存儲、攝像頭等硬件配置,而一些非常關鍵的技術細節(jié)則被忽略過去。以不久前上市的華為P10系列手機為例,到處可見“人像攝影大師”的宣傳畫面,新一代萊卡雙攝、6G運存、麒麟960、草木綠的金屬機身等亮點為人們津津樂道,而P10 Plus在全球率先支持4.5G網絡、四天線設計等信息,在不少消費者眼中只是細枝末節(jié)。
孰不知,細節(jié)方顯真功夫,華為手機廣受好評的信號好、數據傳輸快,正是源自這些關鍵技術環(huán)節(jié)的精心設計。P10 Plus采用了先進的4x4MIMO技術,在同等環(huán)境下信號質量更好,下載速度更是可達普通4G手機的2倍,實實在在地走上了快車道。
不只是多了幾個天線
MIMO即多入多出(Multiple Input Multiple Output)技術,指基站和終端同時使用多重天線收發(fā)信號,以此增加數據傳輸速率和準確性。不過MIMO技術并非簡單地增加天線數量,實際上背后還有大量的通信機制和算法等作為支撐,所以真正在這個領域有技術積累的都是全球頂尖的通信廠商,一般手機廠商是不得其門而入的。
從技術和市場發(fā)展趨勢來看,今后智能手機的定位應該是具備一定計算能力的網絡終端,可以在本地完成一定的計算任務,同時具備強大的數據傳輸能力,可以通過云計算完成較大規(guī)模的計算任務。為了提高數據傳輸能力,4G、5G網絡及其終端將大規(guī)模應用MIMO技術,不過在手機上引入MIMO技術卻不是一件簡單的事情。畢竟人們已經習慣了手機的輕薄外觀,要在如此狹小的空間內加入多天線設計和相應的芯片組,對于手機廠商來說頗具挑戰(zhàn)性。
此前高通、華為等都推出了支持雙天線4x2MIMO的芯片,市場上雙天線設計的手機產品也很多,不過4x4MIMO技術一直未能在手機上廣泛商用。華為在2016年推出了支持4x4MIMO的麒麟960芯片,隨后又在2017年2月推出了4x4MIMO手機P10 Plus,展現出了全球頂尖通信廠商強大的底蘊。
天線加倍,速度加倍
所謂4x4MIMO,指的是無線網絡的基站有4根天線發(fā)射數據而用戶終端有4根天線接收數據,而4x2MIMO的用戶終端只有2根天線接收數據,如下圖所示。
顯然,前者在下載速度上比后者要快得多。如果用戶要下載數據,4x4MIMO終端可以傳輸4個數據流,而4x2MIMO最多只有2個數據流。
在信號好的地方,4x4MIMO終端的數據流比4x2MIMO終端多,傳輸速率快;如果信號不好,天線多一倍的4x4MIMO終端可以更好地克服信道衰落,降低誤碼率,通信速率也更快。
華為P10 Plus手機之所以能實現4x4MIMO技術,首先要歸功于高性能的麒麟960芯片。麒麟960采用了華為先進的基帶處理器Balong750,其4x4MIMO檢測算法基于最大似然準則進行了優(yōu)化,并針對典型應用場景進行了優(yōu)化,可以在不同環(huán)境下為用戶帶來更好的體驗。測試表明,麒麟960芯片在現有1/2數據流的基礎上增加了3/4數據流的傳輸,并大幅降低了現網實現的門檻,即使是在信號質量較差的環(huán)境中,也能確保較高的2數據流比例?偠灾梓960芯片可以在信號好的時候提供普通手機2倍的傳輸速率,在信號不好的時候則可以在提供更快速率的同時,保證更高的連接質量。
為了實現4x4MIMO技術,P10 Plus手機在芯片之外也做了大量研發(fā)。為此華為在無線小型化、天線隔離和多天線互聯等方面進行了一系列創(chuàng)新,硬是在厚度僅有6.98毫米、重量165克的P10 Plus上放置了4個天線及其配套芯片,這才有了華為第一款4.5G手機!
通信專家,持續(xù)創(chuàng)新
在華為推出麒麟960芯片之初,也有人認為,在手機上引入4x4MIMO技術太早,因為電信網絡并不支持這一功能,其實不然。
中國移動的TDD現網已經是8T8R,即發(fā)射和接收天線都有8根,硬件上完全可以支持4x4乃至8x4MIMO,只需更新軟件即可開通。與此同時,開通4x4MIMO功能對于運營商來說也是非常有利的,既能為消費者提供更高的下載速率,又能在信號較弱或有干擾的情況下改善連接質量,可以幫助運營商樹立“精品網絡”的良好形象。此外,相比于2x2MIMO,4x4MIMO技術還可以將網絡的頻譜效率提高1.2倍到1.8倍,這可是真金白銀的收益,所以運營商對于4x4MIMO終端是非常歡迎的。
支持4x4MIMO的麒麟960芯片和華為P10 Plus手機規(guī)模上市,標志著4.5G已經打通了產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),很快就將進入人們的日常生活和工作。對于廣大消費者來說,今后評價手機及其芯片不能只看各種各樣的軟件跑分、機構評估。手機芯片的性能來自很多方面,遠不是一兩項指標就能評判的。在網絡發(fā)達、云計算日益普及的今天,手機及其芯片本身的運算能力固然重要,但其作為網絡終端的能力,即數據傳輸方面的表現可能更重要,而這個領域是華為的主場。
每年數以百億計的研發(fā)投入,讓華為的創(chuàng)新能力越來越強。麒麟芯片從無到有,如今已經可以與世界先進水平比肩,并由此催生了支持4x4MIMO的高性能手機產品。在創(chuàng)新大道上,華為一直努力將最新的技術和體驗變成現實,以不斷滿足用戶對前沿科技的需求。