在每一代移動通信技術發(fā)展中,Qualcomm都(dōu)會(huì)在支持标準制定的同時,進(jìn)行原型機的設計,與各個不同的廠家開(kāi)展互聯測試并進(jìn)行商業性算法的調試。據悉,Qualcomm已于今年6月完成(chéng)5G第一階段标準制定,目前正就毫米波5G手機的形狀、大小以及天線設計展開(kāi)試驗。
我國(guó)提出在“十三五”時期,支持5G标準研究和技術試驗,推進(jìn)5G頻譜規劃,啓動5G商用。而北美以及歐洲地區也計劃于2019年底或2020年實現5G預商用或商用。也就是說,自3GPP于2017年12月完成(chéng)非獨立組網(NSA)的5G NR規範,2018年6月完成(chéng)獨立組網(SA)5G NR規範,到2019年實現5G商用實際上隻剩下一年多時間,而這(zhè)其中卻充滿了各種(zhǒng)技術層面(miàn)和商用層面(miàn)的挑戰。
作爲把5G當做公司未來發(fā)展關鍵的芯片企業,Qualcomm在加速5G實現商用的道(dào)路上所做出的重要貢獻之一,就是在終端側發(fā)布了全球首款5G芯片組——Qualcomm骁龍X50 5G新空口調制解調器。據了解,X50將(jiāng)通過(guò)單芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能(néng),包括支持將(jiāng)作爲5G重要補充的千兆級LTE。目前全球已有20家OEM廠商正努力基于這(zhè)個首款發(fā)布的5G調制解調器進(jìn)行相關産品研發(fā)。包括中國(guó)電信、中國(guó)移動和中國(guó)聯通在内的全球18家運營商也正在利用X50 5G調制解調器,支持正在進(jìn)行的5G新空口移動試驗。
在不久前美國(guó)舊金山進(jìn)行的5G網絡模拟實驗中,Qualcomm發(fā)現通過(guò)現有的LTE基站輔以毫米波容量,可實現5倍的網絡容量增益。在4G達到100%覆蓋的情況下,將(jiāng)毫米波加入現有的4G基站,則可以實現5G網絡65%的覆蓋率。舉例來說 ,比如某一區域有很多用戶,毫米波可以支持部分用戶從4G轉換到5G,從而大幅增強用戶的體驗。在舊金山的5G毫米波模拟實驗中,平均網頁浏覽下載速度均值達到1.4Gbps。
而在法蘭克福進(jìn)行的另一組實驗,與舊金山的毫米波測試不同,這(zhè)一實驗是在6GHz以下頻譜上進(jìn)行的4G轉換爲5G的模拟實驗。就下載速率而言,從4G用戶均值的56Mbps提升至5G用戶均值的超過(guò)490Mbps,實現了8.8倍的增益,從小區邊緣突發(fā)數據而言,可以達到9.2倍的增益。
這(zhè)兩(liǎng)項基于現有4G組網進(jìn)行的仿真研究測試明确解釋了毫米波頻譜將(jiāng)爲大家帶來多少增益。也因此,Qualcomm中國(guó)區研發(fā)負責人徐皓在最近的一場會(huì)議中指出,5G可以考慮使用更高的頻段——毫米波頻段。
衆所周知,毫米波技術的主要挑戰就在于,使用毫米波頻段傳輸更容易造成(chéng)路徑受阻與信号衰減,因此,毫米波信号傳輸的高效性成(chéng)爲業界的研發(fā)重點之一。例如,如何通過(guò)多天線技術使信号的覆蓋增強,如何將(jiāng)毫米波的天線設計在手機上,同時降低人手對(duì)信号的阻礙以實現更多的增益,以及如何使毫米波技術更好(hǎo)地适應終端的尺寸和功耗,這(zhè)些都(dōu)成(chéng)爲Qualcomm研究的重點。
“這(zhè)主要是因爲毫米波擁有較寬的帶寬和較高的下載速率,所以如何讓毫米波的設計形态和尺寸,在滿足數據傳播速度要求的同時,也能(néng)滿足智能(néng)手機的功耗要求,而這(zhè)也是與利用6GHz以下頻段在設計方面(miàn)有所不同的地方。” 徐皓解釋說。
據了解,目前Qualcomm已經(jīng)就6GHz以下頻段開(kāi)展了大量的研發(fā)互通工作,并就毫米波5G手機的形狀、大小以及天線設計開(kāi)展了試驗。
另外,業界關于毫米波技術的另一個考量在于,毫米波要達到良好(hǎo)的信道(dào)覆蓋,需要形成(chéng)很窄的波束,數據在很窄的波束情況下進(jìn)行基站切換,是很具有挑戰性的問題。
據此,據徐皓介紹說,Qualcomm借助5G NR技術實現毫米波的移動性支持,從而使毫米波在非視距移動環境中能(néng)夠更穩健地工作。另外,“我們也通過(guò)自适應波束成(chéng)形和波束追蹤技術,爲數據信道(dào)提供支持,實現了對(duì)高頻段毫米波頻譜的使用,以在移動環境中提供極高的數據傳輸速率和容量。”