全球首個(gè)5G數(shù)據(jù)連接背后：5G未來(lái) 5G已來(lái)

過(guò)去數(shù)十年，移動(dòng)通信一直保持著大約10年一代的節(jié)奏演進(jìn)，從模擬語(yǔ)音，到數(shù)字語(yǔ)音，到現(xiàn)在的4GLTE，每一代移動(dòng)通信技術(shù)的升級(jí)都象征著一個(gè)時(shí)代的跨越。當(dāng)然，最讓人振奮的是，2020年5G將在全球范圍內(nèi)商用。盡管5G的最終標(biāo)準(zhǔn)仍舊懸而未決，但對(duì)于5G的發(fā)展，有些廠商并不想紙上談兵。

例如在剛剛結(jié)束的高通4G/5G峰會(huì)上，高通就宣布成功基于一款面向移動(dòng)終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實(shí)現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接，即高通驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實(shí)現(xiàn)了千兆級(jí)速率以及在28GHz毫米波頻段上的數(shù)據(jù)連接。驍龍X50調(diào)制解調(diào)器是業(yè)界首款5G新空口多模調(diào)制解調(diào)器，通過(guò)單芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能，以及6GHz以下和多頻段毫米波等不同頻段。此外，高通還預(yù)展了其首款5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)，旨在于手機(jī)的功耗和尺寸要求下，對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。那么問(wèn)題來(lái)了，作為全球通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展代表的高通，此舉對(duì)于5G及相關(guān)產(chǎn)業(yè)預(yù)示著什么？

眾所周知，作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，5G將在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)揮巨大的潛力作用已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)。據(jù)信息通信研究院面近期發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響白皮書(shū)》顯示，從產(chǎn)出規(guī)模來(lái)看，到2030年5G帶動(dòng)的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別達(dá)到6.3萬(wàn)億元和10.6萬(wàn)億元。按照2020年5G正式商用的時(shí)間表來(lái)計(jì)算，預(yù)計(jì)當(dāng)年將帶動(dòng)約4840億元的直接產(chǎn)出，2025年、2030年將分別增長(zhǎng)到3.3萬(wàn)億、6.3億元。僅以中國(guó)為例，據(jù)工信部披露，中國(guó)5G第三階段測(cè)試將于2017年底啟動(dòng)，2018年相關(guān)運(yùn)營(yíng)商將進(jìn)行預(yù)商用。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商在2018～2025年期間，5G宏基站投資規(guī)�？傤~約1.13萬(wàn)億元，相比4G投入增長(zhǎng)超過(guò)60%，小基站的總投資規(guī)模也有望超過(guò)2000億元。

如果說(shuō)上述是5G帶來(lái)的不可估量的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的話，具體5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身，其目標(biāo)是打造出速度為現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100多倍的網(wǎng)絡(luò)，它的速度甚至較Google Fiber通過(guò)物理連接提供的家庭網(wǎng)絡(luò)快。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有令人難以置信的速度和響應(yīng)性，可以為人們帶來(lái)前所未有的網(wǎng)絡(luò)速度。其具體體現(xiàn)在三個(gè)方面。首先是增強(qiáng)的寬帶移動(dòng)。5G具有更高的速率、更寬的帶寬，可以滿足消費(fèi)者對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清視頻等更高網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的需求；其次是低時(shí)延、高可靠場(chǎng)景。在4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)條件下，理論上可達(dá)到50毫秒的時(shí)延，這個(gè)速度對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行VR、AR類應(yīng)用還不夠快。未來(lái)5G時(shí)代，理論上網(wǎng)絡(luò)時(shí)延可以達(dá)到1毫秒。屆時(shí)，無(wú)人駕駛、VR等在5G網(wǎng)絡(luò)下成為可能；最后是低功耗和大連接場(chǎng)景。5G時(shí)代，所有人和物都能感知環(huán)境，成為智能世界的入口。

正是基于上述5G未來(lái)美好的前景，業(yè)內(nèi)紛紛期待5G的早日到來(lái)。根據(jù)Gartner全球的報(bào)告預(yù)計(jì)，到2020年，3%的基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通信服務(wù)提供商（CSP）將推出5G商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)。從2018到2022年，國(guó)際上將主要利用5G來(lái)支持物聯(lián)網(wǎng)通信、高清視頻和固定無(wú)線接入。與此同時(shí)，全球各地的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和手機(jī)廠商對(duì)于5G的采用將比采用4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)更加快速，例如市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)CCS Insight就預(yù)計(jì)，到2021年5G智能手機(jī)銷量將達(dá)到3億部，占全球智能手機(jī)總銷量的15%左右。

其實(shí)從目前全球出貨量排名靠前的智能手機(jī)廠商來(lái)看，都在提前為5G布局。從全球看，此前，蘋(píng)果獲得了美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的5G無(wú)線寬帶測(cè)試許可，獲準(zhǔn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)牌照測(cè)試毫米波技術(shù)。這意味著，蘋(píng)果將在測(cè)試中使用28GHz和39GHz頻段，即FCC去年批準(zhǔn)的首批商用5G頻段。而三星也和SK電信成功將4G和5G網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。這兩家公司對(duì)外表示，這是2.6GHz頻譜4G LTE以及28GHz和3.5GHz頻譜5G網(wǎng)絡(luò)的首次交接。從國(guó)內(nèi)看，華為已經(jīng)推出支持4.5G網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)。而此次基于高通“撥通”了全球首個(gè)正式發(fā)布的5G數(shù)據(jù)連接，則是對(duì)于上述渴望盡早實(shí)現(xiàn)5G終端廠商的極大利好和促進(jìn)。

除了終端之外，今年，高通、愛(ài)立信和韓國(guó)SK電訊宣布，三家公司計(jì)劃開(kāi)展5G新空口測(cè)試。這些測(cè)試的目的是推動(dòng)移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5G NR技術(shù)的大規(guī)�？焖衮�(yàn)證和商用，以支持5G商用網(wǎng)絡(luò)的及時(shí)部署。此外，高通和諾基亞也宣布了開(kāi)展基于5G新空口Release-15規(guī)范的互操作性測(cè)試和OTA外場(chǎng)試驗(yàn)，旨在推動(dòng)移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5G新空口技術(shù)的大規(guī)�？焖衮�(yàn)證和商用，使符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G新空口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和終端能夠就緒，以支持商用網(wǎng)絡(luò)在2019年得到及時(shí)部署。而此次高通面向移動(dòng)終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實(shí)現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接則預(yù)示著5G從試驗(yàn)到商用的提前到來(lái)。

盡管業(yè)內(nèi)紛紛在5G（終端和網(wǎng)絡(luò)）發(fā)力，但其存在的諸多技術(shù)上的挑戰(zhàn)依然存在，而如何克服這些挑戰(zhàn)，不僅考驗(yàn)著廠商的創(chuàng)新能力，也關(guān)系著5G的實(shí)際進(jìn)程。在此以其中的毫米波技術(shù)為例，看看相關(guān)企業(yè)是如何通過(guò)創(chuàng)新來(lái)迎接技術(shù)上的挑戰(zhàn)的。

眾所周知，目前的移動(dòng)設(shè)備所使用的頻段都在5GHz以下，信號(hào)帶寬十分有限，所以5G技術(shù)應(yīng)用了可在數(shù)十GHz高頻率進(jìn)行傳輸?shù)暮撩撞�，�?8GHz頻段毫米波的信號(hào)帶寬就已經(jīng)達(dá)到了1GHz，相比4G LTE僅僅100MHz的帶寬翻了10倍，這也就是人們口中“5G比4G快10倍”的原因所在。

需要說(shuō)明的是，毫米波的移動(dòng)化頗具挑戰(zhàn)和門(mén)檻，例如這種波長(zhǎng)較短的無(wú)線電波繞射能力極差，別說(shuō)是穿墻，就連樹(shù)葉雨水都會(huì)對(duì)毫米波的傳輸造成影響。針對(duì)于此，高通的大量投入研發(fā)則解決了這些挑戰(zhàn)。例如高通的波束成形（Beamforming）技術(shù)，其中一個(gè)用例就是未來(lái)你拿著一部5G終端，當(dāng)你移動(dòng)的時(shí)候，這個(gè)技術(shù)能夠非常精準(zhǔn)地跟蹤你，保證你的連接不中斷，即使是在非視距的環(huán)境中，也就是基站和用戶之間不存在任何視距元素，該毫米波技術(shù)可以利用樓宇或周圍環(huán)境物的反射，始終保持基站與終端之間鏈路的連接。這樣的設(shè)計(jì)，對(duì)于毫米波實(shí)現(xiàn)其極致性能并提供良好用戶體驗(yàn)有重要支持作用，是5G非常關(guān)鍵的一個(gè)方面。另一方面，對(duì)于毫米波，尤其是10GHz以上的毫米波，往往在覆蓋上面臨挑戰(zhàn)。相應(yīng)地，高通研發(fā)出了基于28GHz的端到端原型，這個(gè)原型不僅支持室內(nèi)單個(gè)房間的覆蓋，還可以支持室內(nèi)到室內(nèi)、室外到室內(nèi)等多種場(chǎng)景的覆蓋。事實(shí)證明，在毫米波的應(yīng)用方面，高通不僅已經(jīng)搶占了先機(jī)，可以說(shuō)基本解決了毫米波的傳輸問(wèn)題且擁有著技術(shù)上的領(lǐng)先性，而這新從最新的統(tǒng)計(jì)顯示，2016年毫米波專利權(quán)人中高通位居榜首且專利數(shù)量都超過(guò)百筆以上也得到了很好的證明。

其實(shí)不僅是在毫米波技術(shù)上，在整個(gè)5G領(lǐng)域，高通創(chuàng)新的優(yōu)勢(shì)盡顯。首先是在OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種技術(shù)）和芯片領(lǐng)域長(zhǎng)期處于引領(lǐng)地位，能夠支撐高通在5G領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化參與和商業(yè)化推進(jìn)。其次是能夠完成從終端到基站再到核心網(wǎng)的端到端原型機(jī)，推動(dòng)系統(tǒng)性能和功能的驗(yàn)證，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化，支持制造商與運(yùn)營(yíng)商的聯(lián)合演示，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。最后是高通有兩個(gè)重要的團(tuán)隊(duì)，一是著眼于早期技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，另外一個(gè)是芯片產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，這使得在芯片與制造商的基站、核心網(wǎng)對(duì)接后，高通能從端到端支持運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化性能，最大化運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值。例如去年就發(fā)布的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組和此次實(shí)現(xiàn)的全球首個(gè)5G數(shù)據(jù)連接就是這種綜合技術(shù)實(shí)力的明證。

綜上所述，此次高通宣布成功“撥通”全球首個(gè)正式發(fā)布的5G數(shù)據(jù)連接，展現(xiàn)了其在十二個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)驍龍X50調(diào)制解調(diào)器從產(chǎn)品發(fā)布到功能性芯片的能力，充分表明高通在歷代蜂窩技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)目前正延伸至5G。而通過(guò)基礎(chǔ)研究與發(fā)明、3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定、設(shè)計(jì)6 GHz以下和毫米波5G新空口原型系統(tǒng)、與全球主要運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施廠商開(kāi)展互操作性與OTA試驗(yàn)，以及開(kāi)發(fā)面向移動(dòng)終端的集成電路產(chǎn)品等多項(xiàng)關(guān)鍵性貢獻(xiàn)，高通一直在加快2019年5G新空口預(yù)商用的進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用。而諸如高通這樣企業(yè)加速創(chuàng)新和商用化的能力，不得不讓業(yè)內(nèi)相信5G的未來(lái)，5G已來(lái)。