十年速率提升百倍！高通媲美光纖的4nm 5G基帶驍龍X65大飛躍
作者 | 包永剛
雷鋒網消息，高通MWC新品發(fā)布的時間再次提前，繼2020年2月18日發(fā)布第三代5G調制解調器及驍龍X60毫米波天線模組之后，高通今天又發(fā)布了最新的第四代5G調制解調器驍龍X65和驍龍X62及射頻系統(tǒng)。
高通稱驍龍X65是其5G解決方案的最大飛躍，也是全球首個支持10Gbps 5G速率和首個符合3GPP Release 16規(guī)范的調制解調器及射頻系統(tǒng)。萬兆級10Gbps的速率可以提供媲美光纖的瀏覽速度和低時延，消費者最快可以在今年底用上搭載4nm制程的驍龍X65和驍龍X62 5G終端。
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高通5G解決方案的最大飛躍
去年發(fā)布的驍龍X60搭配高通毫米波天線模組的系統(tǒng)可以達到最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度，千兆級的速率及時延堪比光纖。
今年，驍龍X65搭配高通的射頻前端系統(tǒng)速率達到了萬兆級的10Gbps，這是目前市場上最快的5G傳輸速率，媲美光纖，可以充分利用可用頻譜實現(xiàn)極致的網絡靈活性、容量和覆蓋。
10Gbps到底有多快？固定寬帶的速率從2000年的窄帶（64Kbps）、寬帶（1Mbps），發(fā)展2005年的超寬帶（30-200Mbps）、超百兆（100-500Mbps），再到如今的千兆超寬（1Gbps-5Gbps）時代，網絡速率的大幅提升帶來了顯著的體驗提升。
與固定寬帶過去二十年的發(fā)展類似，2010年開始商用的4G網絡速率只有100Mbsp，十年后的2020年提升到了千兆級，今年提升到了萬兆級的10Gbps，十余年間移動通信的速率提升了100倍。
如此大幅度提升的一個關鍵是在5G中引入了毫米波頻段。高通技術公司業(yè)務拓展高級總監(jiān)南明凱解釋，“10Gbps的速率是通過更大的帶寬聚合來實現(xiàn)，驍龍X65調制解調器及射頻系統(tǒng)采用300MHz的Sub-6GHz頻段和1GHz的毫米波頻段，聚合達到10Gbps的速率。單看Sub-6GHz的能力，前一代平臺在聚合下可以實現(xiàn)200MHz+的帶寬，驍龍X65達到300MHz的帶寬?！?/strong>
驍龍X65讓5G進入萬兆級的10Gbps時代，離不開完整的調制解調器到天線的解決方案，包括從調制解調器、射頻收發(fā)器到完整射頻前端的全集成系統(tǒng)。因此，與驍龍X65同時發(fā)布的還有第四代高通545毫米波天線模組。
自推出首代5G調制解調器驍龍X50開始，高通就會推出與之匹配的毫米波模組。出售完整的調制解調器到天線解決方案也成是高通5G時代的市場策略，一方面可以解決5G帶來的技術復雜性挑戰(zhàn)，加速5G產品上市，同時還能提升5G營收。
技術研發(fā)上也做了兩手準備。
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進入5G萬兆級時代的關鍵技術
5G部署的復雜性挑戰(zhàn)來源于其通信性能的提升以及全球各地的復雜頻譜。5G的部署按模式分為NSA（非獨立組網）和SA（獨立組網）。按頻段，分為Sub-6GHz（6GHz以下）和高頻段的毫米波。從4G演進到5G，帶寬由幾十兆提升至上百兆，6GHz以下頻段從600MHz提升到7GHz，再加上毫米波頻段。5G僅技術層面就面臨巨大挑戰(zhàn)。
同時，全球各地運營商頻譜資源以及5G部署的進度也給5G的發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。根據(jù)南明凱給出的數(shù)據(jù)，目前全球已有140家運營商在59個國家及地區(qū)推出了5G商用網絡，還有412家運營商在131個國家及地區(qū)進行5G投資。
能夠實現(xiàn)10Gbp速率的毫米波網絡部署方面，在美國率先部署后，歐洲、日本、東南亞也行了毫米波的商用部署。接下來，德國、英國、意大利等歐洲其它國家，還有韓國、澳大利亞將在2021年開展毫米波商用部署。南明凱提到，“中國的毫米波的商用時間可能稍微晚一點。信通院預計2021年將繼續(xù)推進毫米波測試工作，雖然是測試，但一般來說中國的測試規(guī)模和海外的預商用規(guī)模是相當?！?/strong>
全球5G部署策略，以及各國從1G到5G頻譜資源的差異，讓想要滿足全球市場需求的5G終端需要應對超過1000種頻譜組合，由此帶來的復雜性挑戰(zhàn)不言而喻。
這就需要調制解調器更好的與射頻器件配合。今年發(fā)布的高通545毫米波天線模組與上一代高通QTM052毫米波天線模組相比，支持更大的覆蓋范圍，對全球毫米波頻段的支持更全面。QTM052支持26GHz、28GHz、39GHz頻段，545毫米波天線模組增加了對41GHz（n259）頻段的支持，并且保持與前代產品一樣的占板面積。
除了毫米波模組，包絡追蹤器、輔助信號增強以及節(jié)電技術對于5G系統(tǒng)也非常重要。由于手機發(fā)射的信號并非恒定，因此需要通過包絡追蹤技術讓手機發(fā)射信號的大小與功率放大器的電源電壓同步變化，實現(xiàn)手機更長的續(xù)航。
高通技術公司產品市場資深經理李洋介紹，第7代高通寬帶包絡追蹤器QET7100與驍龍X65調制解調器一起，能夠優(yōu)化5G功率放大器的信號質量和系統(tǒng)性能，提高發(fā)射信號質量，減少失真，大幅提升手機的上行速率，擴大5G手機的網絡覆蓋范圍。
與目前市場上其它廠商提供的最先進產品相比，QET7100將能效提升了30%。并且，QET7100可以搭載多個功率放大器。
李洋還特別介紹了高通新一代射頻前端解決方案的AI輔助信號增強技術。他說：“這是全球首個AI輔助的天線調諧系統(tǒng)，也是首個實現(xiàn)閉環(huán)天線管理的芯片平臺?！?/span>
閉環(huán)天線管理的是通過動態(tài)偵測人的手部握持動作，判斷手機使用方式對天線的影響，識別出應用場景，從而優(yōu)化天線，使得天線在各個應用場景的性能都能達到最優(yōu)。雖然偵測是智能的，但在不同場景的切換可能會有一定的誤判率。
高通引入AI輔助信號增強技術以后，通過大量數(shù)據(jù)的訓練不斷優(yōu)化算法，讓各個場景的定義變得更加連貫，調制解調器也更容易識別出天線所處的狀態(tài)。據(jù)悉，憑借著AI輔助信號增強技術，系統(tǒng)的情境感知準確性可以提升30%。
雷鋒網了解到，由于AI輔助信號增強需要搭配高通的QAT系列專門做天線調諧的旗艦，并且需要借助調制解調器中的算力，因此這一技術只支持驍龍X65、驍龍X62以及驍龍X60。
還需關注的是，10Gbps的高速率也將帶來高能耗，這就需要更好的能耗管理，高通新一代的5G調制解調器的PowerSave 2.0技術，基于3GPP Release 16定義的全新節(jié)電技術，比如聯(lián)網狀態(tài)喚醒信號（Connected-Mode Wake-Up Signal）。
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即將改變5G運營商和垂直行業(yè)
4G改變生活，5G改變世界的理念已經深入人心，但至今為止，5G仍未給人們以及企業(yè)帶來明顯的改變，10Gbps是否會帶來新的變化？高通基于驍龍X65和QTM547增程毫米波天線模組推出了第2代5G固定無線接入平臺，能夠針對不同運營商、不同頻段要求和不同場景推出相應的解決方案。
南明凱解釋，不同的場景的意思是不僅包括手機這一典型應用場景，還包括一些寬帶接入場景，尤其是在歐洲和北美等寬帶接入資源有限、光纖入戶還不是特別普遍的地區(qū)，采用支持毫米波的固定無線接入（FWA）為家庭提供寬帶接入服務就是一種比較經濟、合適、快捷的解決方案。
當然，這也得益于驍龍X65的可升級架構特性，支持跨5G各細分市場進行增強、擴展和定制。再通過軟件更新，支持即將推出的全新特性、功能，以及3GPP Release 16新特性的快速部署。
特別是隨著5G擴展至計算、工業(yè)物聯(lián)網和固定無線接入等全新垂直行業(yè)需要更加靈活的架構。南明凱表示：“作為首個支持3GPP Release16的平臺，驍龍X65除了在低功耗方面進行了增強，也會根據(jù)客戶需求支持Rel-16特性，包括垂直行業(yè)的需求?！?/span>
比如上行速率的增強，手機側一般下行和上行的比例大概是7:1到5:1，下行速率遠超上行速率，典型的如工業(yè)互聯(lián)網垂直行業(yè)則是上行速率需求遠大于下行，所以驍龍X65中引入了Release16定義的一些上行增強技術，包括5G上行鏈路FDD-TDD載波聚合。
5G帶來的變革并不會在一夜之間發(fā)生，需要一步步演進，采用高通第2代5G固定無線接入平臺平臺的商用終端預計于2022年上半年上市，那時，5G運營商、工業(yè)互聯(lián)網會因5G發(fā)生的改變將非常值得期待。
為了推動5G更大規(guī)模應用的驍龍X62，又將發(fā)揮怎樣的作用？
注：文中配圖來自高通
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