5G真的已經(jīng)來了 高通驍龍855移動平臺5G解析
北京時間12月5日，高通在夏威夷發(fā)布了高通驍龍855移動平臺，并宣布了5G手機的成熟商用方案。高通在現(xiàn)場通過搭建5G基站和實時演示5G網(wǎng)絡傳輸?shù)姆绞较虼蠹艺故玖?G手機的工作狀況，給了到訪者充足的信心。那么高通的5G手機到底是怎么一回事？下面咱們就從技術(shù)層面來了解一下。
■高通驍龍855手機的4G/5G構(gòu)成
高通驍龍855移動平臺內(nèi)置了X24 LTE調(diào)制解調(diào)器，只負責4G網(wǎng)絡。搭載高通驍龍855的手機還會內(nèi)置一個獨立的X50調(diào)制解調(diào)器和多個QTM052 5G毫米波天線模組，從而實現(xiàn)5G網(wǎng)絡。
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依然在軟件層面進行了復雜的定制化適配。再加上X50調(diào)制解調(diào)器和QTM052天線模組的設計初衷就是為了和高通驍龍855無縫銜接，并能夠被塞入與4G手機同樣輕薄的機身內(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單獨的部件，但它們是不可分割的，屬于一個系統(tǒng)。
左上：QTM052天線模組，左下：X50調(diào)制解調(diào)器（圖源：高通）
因為基礎(chǔ)設施、成本、OEM合作伙伴等問題，運營商的5G網(wǎng)絡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手機在任何區(qū)域都有最優(yōu)的網(wǎng)絡體驗。
兩個造型不同的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
5G的關(guān)鍵技術(shù)是毫米波，毫米波是電磁波的一種。業(yè)界對于毫米波還沒有一個嚴格的定義，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，被各種設備所使用，所以行業(yè)就有了另一個使用處于更清閑頻段的毫米波的理由。
但毫米波也有缺點。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，信號傳輸范圍小，能夠被雨、霧等自然環(huán)境干擾。其次，當信號塔和手機兩點之間的直線路徑中有障礙物時，毫米波會通過各種反射和折射后才能被信號塔發(fā)射到手機上，信號多多少少會有損失。這些缺點對于使用環(huán)境及其復雜、幾乎遍布世界各個角落的手機用戶來說并不理想。
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覆蓋范圍和穿過障礙物的能力。而且多個QTM052 5G天線在手機內(nèi)的分布也能盡量避免用戶手握手機時對信號的干擾。
■另一種頻段：sub-6GHz
在業(yè)界共同制定的5G標準下，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)器支持的另一個叫“sub-6GHz”的頻段。雖然高通能通過波束成型讓毫米波具備強悍的傳輸表現(xiàn)，但是毫米波仍然沒達到真正的技術(shù)成熟期。所以這時就需要一個具備一定過渡性質(zhì)的頻段，也就是sub-6GHz。
Sub-6GHz發(fā)展十分成熟，大量電子設備使用這一頻段，可靠性較好，基礎(chǔ)設施比毫米波完善。在5G剛剛起步、尚未完全成熟時，用sub-6GHz進行補充是個必要的決定。等以后毫米波技術(shù)完全成熟后，sub-6GHz也許會逐漸被5G棄用。
■5G手機上市時間
世界首批支持5G的手機全都會是采用高通驍龍855移動平臺的機型。根據(jù)各大主要市場運營商、手機廠商的5G研發(fā)與部署現(xiàn)狀，首批5G手機將會在2019年年初到上半年上市。首發(fā)高通驍龍855的手機應該會在2019年2月份亮相。屆時部分消費者就可以體驗到5G網(wǎng)絡了。
需要注意的是，5G信號不會一夜之間覆蓋全球，所以最開始的5G肯定只會在部分地區(qū)可用。
■5G發(fā)展比預想的快
雖然早就有運營商宣布要在2019年商用5G網(wǎng)絡，X50 5G調(diào)制解調(diào)器也早就在14個月前就已發(fā)布，但人們潛意識里一直認為5G還遠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間內(nèi)解決了5G信號覆蓋、傳輸質(zhì)量、手機尺寸和功耗問題，推出了高通驍龍855 5G解決方案的完成品。所以我們也可以預測到，5G技術(shù)的進一步成熟也會非常迅速。
本文編輯：張哲
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