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从千兆到万兆,再到5G AI,高通骁龙5G基带的3次飞跃

查看 cc博主 的更多文章cc博主2022-03-18【芯片】99人已围观

从2019年全球5G商用算起,2022年,5G商用已经进入第四年。

短短几年间,5G网络从无到有,速度从千兆起步,到媲美光纤的万兆级速率。为手机而生的移动通信技术早已不再单纯应用于智能手机,5G正快速而广泛地应用于工业、交通、农业。

5G的发展离不开全产业的共同努力,更离不开业界领导者们的积极推动。

5G商用还不满4年,移动通信领域的领导者高通就已经推出了5代骁龙5G调制解调器,不断突破移动通信速度的极限,实现了从千兆到万兆的跨越。2022年,高通又一次飞跃,在骁龙X70 5G调制解调器及射频系统中率先引入全球首个5G AI处理器。

从千兆到万兆,再到5G AI,高通骁龙5G基带的3次飞跃 第1张

过去短短几年间,5G以前所未有的速度发展。展望未来,5G生态的逐步完善预示着5G的杀手级应用即将出现,高通骁龙5G调制解调器及射频系统将发挥怎样的作用?

5G商用进入第4年,高通发布5代新品

移动通信技术差不多每十年更新一代。4G商用的大幕在2010年拉开,那时候全球承诺部署4G的运营商不超过5家,可供测试和使用的4G终端产品不超过5款。商用部署后,4G网络不断演进,网络速率从2010年商用之初的百兆级(100Mbps)发展到2016年的千兆级(1Gbps),成为了4G改变世界的基石。

2016年对4G技术发展具有里程碑意义,对5G的发展同样如此。2016年6月,高通就宣布了全球第一个5G新空口原型。同年10月,高通发布首款5G调制解调器骁龙X50。

一年后的2017年,国际标准化组织3GPP Rel-15非独立组网模式(NSA)标准确定。高通在这一年就实现了全球首个基于3GPP 5G标准的端到端新空口系统互通,支持100MHz大带宽。

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2018年6月,Rel-15独立组网模式(SA)功能冻结,5G商用呼之欲出。基于高通领先的技术和产品,这一年,全球有18家移动运营商选择骁龙X50 5G调制解调器支持2018年5G新空口移动试验,进行商业验证并推出商业部署业务。

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同时,众多手机OEM也在基于骁龙X50开发支持Sub-6GHz和毫米波(mmWave)频谱频段的5G移动终端。

2019年4月,韩国电信运营商率先宣布推出5G服务,随后,美国、英国也开启5G商用。中国工信部也在2019年6月给国内电信运营商发放5G牌照,全球就此开启5G商用元年。

5G部署第一年,就有超过20家全球主流运营商承诺部署和推出5G服务,超过20家全球领先的OEM厂商承诺发布5G终端,无论是参与的运营商还是计划发布终端数量,都是4G部署第一年的4倍以上,并且保持着强劲势头。

2020年初,全球已有超过45家运营商推出了5G服务,超过40家OEM厂商推出5G终端。2021年,全球推出了5G服务的运营商超过175家,还有超过285家运营商正在投资部署5G技术。

骁龙X50只是高通5G调制解调器的开局之作,从2019年商用开始后到2022年,高通保持着每年更新一代5G调制解调器的速度,不断突破5G速度和体验的极限。

要知道,进入5G时代,全球能提供手机5G调制解调器的公司仅剩5家,到2022年,行业其他公司最多只推出了两代5G调制解调器,仅高通保持快速迭代推出了5代5G调制解调器并且被广泛采用,这无疑是领先性和领导力的体现。

市场研究机构Counterpoint 2021年第四季度的数据显示,高通以76%的份额在调制解调器芯片出货量方面遥遥领先。

从5G千兆到万兆,再到5G AI时代

5G发展和升级的动力,很大一部分来源于对更高速度的追求。

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通过支持800MHz宽带,骁龙X50下行速率的理论峰值可以达到5Gbps,也就是说,高通5G调制解调器的起点就是千兆级。

2019年推出的高通第二代5G调制解调器骁龙X55,又将5G的速率带向新的高点,在5G模式下,骁龙X55可实现最高达7Gbps的下载速度和最高达3Gbps的上传速度。同时,支持5G到2G多模,以及5G毫米波和Sub-6GHz频段。

到了第三代骁龙X60,高通继续突破,骁龙X60搭配高通最新的毫米波天线模组,可以达到最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度,可以让5G无线网络提供光纤般的网络速度和低时延服务。

骁龙X60也是全球首个支持聚合全部主要频段及其组合的5G调制解调器及射频系统,支持FDD和TDD频段,NSA和SA组网模式,以及4G和5G动态频谱共享(DSS)技术,这在5G部署初期尤为重要。

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遥想2010年4G商用之初,网络速率是百兆,十一年后的2021年,高通就将移动通信的速率提升了百倍之多。2021年的第四代骁龙X65调制解调器及射频系统是高通5G方案的最大飞跃,也是5G发展历程中具有划时代意义的产品。

骁龙X65是全球首个支持10Gbps 5G速率和首个符合3GPP Release 16规范的调制解调器及射频系统,万兆级(10Gbps)的速率可以提供媲美光纤的浏览速度和低时延。

高通技术公司产品市场高级总监南明凯讲解道,“10Gbps的速率是通过更大的带宽聚合来实现,骁龙X65调制解调器及射频系统采用300MHz的Sub-6GHz频段和1GHz的毫米波频段,聚合达到10Gbps的速率。”同时,骁龙X65支持可升级架构,能够通过软件升级,支持新特性的快速部署,推动5G在更多领域的应用。

2022年推出的高通最新一代骁龙X70调制解调器及射频系统,同样能够实现高达10Gbps的峰值速率。“从硬件能力来讲,骁龙5G调制解调器及射频系统支持的传输速度远远超过10Gbps速率。我们在硬件规格上可以做到很高,但考虑到目前5G网络部署的相关技术规格和连接需求,我们对5G产品的峰值速率做出了目前的规划。”南明凯对雷峰网(公众号:雷峰网)强调,“骁龙X65到X70支持的10Gbps峰值速率能够在真实场景中实现。”

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除了峰值下行峰值速度的不断提升,骁龙5G调制解调器的上行速率也在不断提升。

上行速度的提升比下行速率的提升难度更大,比如骁龙X70支持的最高3.5Gbps上行速率,需要利用大带宽的毫米波频谱来实现,还要借助上行载波聚合、基于载波聚合的上行发射切换,以及包络追踪技术。

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实际上,骁龙X70更具革命性的升级是引入了全球首个5G AI处理器,这也是目前业界的唯一。高通在骁龙X65中就已经使用了AI技术,骁龙X70则直接引入了高通5G AI套件,目的是利用AI优化Sub-6GHz和毫米波链路,提升速度、网络覆盖、移动性和链路稳健性。

仿真数据显示,AI在5G调制解调器中辅助信道状态反馈和动态优化、辅助毫米波波束管理、辅助网络选择、辅助自适应天线调谐都有显著的性能提升,并进一步带来更好的5G体验。

5G能量,即将爆发

速率是一款5G调制解调器性能最直观的展示,也是移动通信技术持续升级的关键所在,而灵活性能够在很大程度上决定5G应用的广度。

5G商用之初,其复杂度就已经面临前所未有的挑战,全球已经有超过10000个频段组合。这一方面是5G特性带来的,另一方与不同地区的移动通信技术发展历史息息相关。因此,只有很好地支持全球5G,才能更好推动5G的普及。

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众人皆知,高通的调制解调器及射频系统对全球运营商网络有更好更全面的支持。骁龙X70也延续了一贯的灵活性优势,支持全球所有5G商用频段(从600MHz到41GHz),为终端厂商设计满足全球运营商要求的终端提供极大灵活性。

另外,骁龙X70还支持毫米波单独组网,使得移动网络运营商(MNO)和服务提供商可以无需使用Sub-6GHz频谱就可部署固定无线接入和企业5G网络。

骁龙5G调制解调器及射频解决方案对全球网络的支持让高通能够与全球范围内的运营商建立广泛合作,而技术的领先性,让高通在5G商用之前就可以与运营商和OEM合作提前测试和布局,持续更新迭代的产品,也能帮助合作伙伴推出满足业界需求且领先的产品。

在这个过程中,高通的5G生态圈不断扩大,已经和合作伙伴一起将5G推向了工业互联网、智能采矿、智慧城市、车联网、智慧农业、智慧医疗等众多领域。截至去年的数据显示,高通在全球多个物联网细分市场去年就拥有超过13000家客户。

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3GPP Rel-16标准对超可靠低时延通信(URLLC)做了全球统一的标准支持,为工业5G时代拉开了大幕。国内某大型汽车配件制造商通过使用搭载了骁龙X55的CPE就很好的体现了5G对于工业互联网的重要意义,通过部署内置骁龙X55的5G工业CPE作为无线组网的关键主节点和子节点(强AP), 汽车配件制造商实现了对“有线+WiFi”网络的整体替代和低成本改造。

在5G的另一个被看好的应用领域——车联网,高通的合作伙伴也早已推出了内置高通骁龙汽车5G平台的车规级模组,支持多家Tier 1供应商开发5G+C-V2X T-Box,满足汽车在智能网联、自动驾驶、安全等方面不断提高的要求。

目前,全球已有超过1.5亿辆汽车搭载了高通的汽车解决方案,涵盖车载网联和蜂窝车联网(C-V2X)、数字座舱、先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶、车对云服务四大领域。

截止至去年,已经有超过1000款采用高通5G解决方案的终端已经发布或正在设计中,覆盖智能手机、5G模组、移动热点、CPE、PC、扩展现实(XR)设备、汽车、无人机、机器人等领域。

距离5G改变生活的目标越来越近,高通作为移动通信行业的领导者,仍在不断推动技术的演进和落地。

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