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从4G来到5G,你才是舞台中央最耀眼的明星
victory3332 41970 2018.12.27

1973年,摩托罗拉公司推出了世界上第一款移动电话;1979年,日本NTT启动了地球上第一个移动电话网络;1983年,摩托罗拉推出了第一款商用的移动电话。这一切是现代移动通讯的开端,从此时开始人类进入了一个全新的时代。

当电话这东西出现的时候,人类发现原来人与人之间不需要直接面对面交谈也能听见对方的声音。随后出现的第一代移动网络让人们意识到,电话这东西居然是可以摆脱线缆的束缚,让我们跨越空间的阻隔听到对方的声音。

从这之后,几乎每过10年我们就要接受一次“移动通讯”的重新定义。从初代“大哥大”到2G GSM数字网络,移动语音通话变得更加清晰稳定;2.5G、2.75G到3G的演变,是移动互联网的兴起,我们开始探索移动通讯的可能;4G为我们带来了高速的移动互联网,从而引起全世界范围内人们生活方式的变革。

是啊,当初谁也没想到如今在国内可以身上不带一分现金就出门,当初谁也没有想到如今我们可以在掌中的手机做这么多事情。

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从3G到4G时代,高通一直都是行业的领导者,也是标准的制定者之一,那么5G呢?从当初5G的概念最先被提出,到高通公司首个发布5G调制解调器系列以支持5G新空口并集成千兆级LTE多模,之后又推出全球首款面向智能手机和其他移动终端的全集成5G新空口(5G NR)毫米波及6GHz以下射频模组,再到高通推出的全球首款商用5G平台,高通从未慢下脚步。

但是研究了这么久我们发现,新一代的移动网络的高传输速率似乎并不会如当初4G改变我们生活方式这般,仅仅大幅度地改变我们手上的智能手机们。5G要改变的并不单是我们的手机,也不单是我们上网的速度。如当年4G LTE一样,5G要改变的是我们生活、互联、出行,乃至在和社会互动的方式。但是5G以及全新的移动芯片们不止会给我们的手机带来新的体验,更会让我们生活完全进入全面互联和全面信息传输的时代。

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说来有趣的是,在2015年各种5G的技术开始浮现的时候,由高通公司主推并且是当今5G射频最重要组成部分之一的毫米波在当时却被认为是“行不通”的——正如当年3G研究初期时代高通主推的CDMA一般。

当年的CDMA专利最早提出于二战时期,40年之后高通公司创始人艾文·雅各布斯将它视为3G标准的时候曾受到外界质疑,一些人认为CDMA过于复杂并且部署成本高昂,另有些人则认为这个标准根本行不通。然而在3G时代,高通公司主推的CDMA击败了当时的TDMA成为当时全球3G网络的标准,这也是高通写出那句著名广告词——“每一部3G/4G手机中都有我们的发明”——的底气。

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毫米波也一样,由于毫米波本身的特性,它相对来说衰减更快并且穿越障碍物的能力更弱。于是当时业界出现了很多声音认为毫米波的设计过于复杂,加上它穿透能力的先天不足和对功耗的需求,反对者们认为毫米波无法,或极难被集成于如智能手机或是物联网设备这样的小型化设备中。

但后续的故事我们都知道了——在2016年6月高通公司推出了全球首个5G NR原型系统和实验平台,2017年2月高通实现了全球首个基于3GPP的5G NR连接,2017年11月高通推出了全球首个能共同使用的5G NR系统。在2018年7月,高通推出了全球首个,可用于智能手机或其他移动终端的,拥有完全集成的毫米波射频解决方案QTM052毫米波天线模组。

毫无疑问的,QTM052毫米波天线模组的正式推出可以被称作是移动通讯业的里程碑,它搭配X50 5G调制解调器和全新骁龙855移动平台,让全新骁龙855成为了移动通讯业界首款商用5G移动平台。同时这“三大件”的系数登台,也意味着移动5G网络和5G移动设备,尤其是智能手机已经做好了大规模商用化的准备。

而且借助骁龙X50,骁龙855能够支持6GHz以下和毫米波频段,带来快速的响应和前所未有的速度。它支持的数千兆比特连接,是此前的移动通信难以实现的速度。

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目前5G网络有3个被广泛接受的特性,它们分别是“超高速”、“超低延迟”和“高密度”。其中“超高速”属性很好理解,也就是纯粹的网络传输速度——说白了便是在xx秒之内下载完一部高清电影,然后催生出网上那种“晚上忘了连Wi-Fi结果早上起来房子没了”的段子。

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“超低延迟”,则是移动网络性能以及可能应用范围的再一次飞跃。更低的网络延迟意味着通过这一网络进行远端控制、多人/终端/云计算协作等等会变得更加可行。

比如之前日本丰田公司和NTT DOCOMO联合展示的,用5G网络取代传统的点对点信号对机械进行远程控制。或是将繁重的数据存储、AI/XR计算工作从移动设备上解放出来交给云端服务器,将移动设备单纯作为一个数据输入/输出介质。

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(图片来自T-Mobile)

至于“高密度”,则是5G网络将会拥有允许大量设备同时接入的能力,其中包括目前正流行的物联网设备。

据爱立信公司统计,至2021年将会有大约290亿台终端连接至互联网。而显然它们之中会有极大一部分属于物联网设备,比如机器人、居家安防、家用电器……甚至在5G时代我们家中的一切都有可能被连接至网络,到时候我们的生活可能会和电影里一样,实现“和房子里的一切对话”这种曾经看起来很科幻的东西。

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5G时代的万物互联被广泛地认为是真正的万物随时随地互联,凭借着5G网络的低延迟高速率特性,每个设备都可以更精确地向网络和自己周边的设备报告当前状态。这也是在5G时代曾经被称为“后智能手机时代”的一个原因。在高通公司,这个世界上首屈一指的、移动行业领军企业的眼中,5G是一个比4G更强大的统一化平台。当年在发展4G的时候,包括高通在内的公司们都十分专注于“速度”,当时我们见得最多的便是4G LTE网络的传输速率新纪录不断被刷新。到了5G时代,高通在开始关注“5G有多快”的同时,也重点关注5G可以为人类带来什么。

“5G带来的变革将是空前的,它将带来创新的全新周期,加速智能手机之外的新终端和终端品类的开发,并且不仅是在消费和企业级市场,还将覆盖多个垂直领域。5G将围绕不同行业带来新服务和新商业模式,甚至还能催生意想不到的全新行业。”高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙在第三届骁龙技术峰会上的主题演讲中如是说。

而在规划5G未来的时候,高通公司不仅将5G单纯地定义为一个通讯速率的标准,更是一个支持新服务、比如关键使命通讯和大规模物联网服务的平台。5G将会原生支持全部的射频种类、射频频段、设备形态等。而且最重要的是,5G时代我们接入移动互联网的方式也会更加多样化,比如端到端或多跳式mesh组网。

毋庸置疑,高通拥有推动5G商用的独特优势,骁龙855移动平台、骁龙X50 5G调制解调器系列、以及集成射频收发器、射频前端和天线组件的QTM052毫米波天线模组,能够帮助OEM厂商应对同时支持6GHz以下和毫米波频段的5G终端所面临的呈指数级增长的设计复杂性。

和每次更新换代一样,5G移动网络并不会在一夜间完全取代现有的4G网络。所以高通选择在骁龙855中内置骁龙X24 LTE调制解调器,外挂骁龙X50 5G调制解调器,以求在4G向5G的过渡期仍旧可以满足用户在不同网络环境中的畅快、低时延的连接体验。

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在5G网络(6GHz以下和毫米波频段)部署的初期,高通认为对设备制造商和网络运营商们最实用且最可行的方案,是尽量沿用当下已经十分成熟并且被广泛部署的基础设施。

为了验证这一方案的可行性,高通在全世界范围内联合合作伙伴展开了一系列测试,而测试结果也十分地正面。通过3.5GHz传送5G NR信号与现有LTE网络并行,下行5G网络的覆盖程度都令人满意。当然和户外覆盖相比,要想进一步覆盖室内环境需要更高的基站密度,运营商也可以通过在室内部署更多小型的基站或是调整发射功率来进一步加强网络的覆盖——当然现有的LTE网络也是一个道理。

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至于5G NR信号的另一个重要组成部分毫米波,也可以和现有LTE设施实现Co-Siting。在高通于全球多个主要大型城市进行的测试中,穿透能力一般的毫米波在和现有LTE设施共存的时候也可以提供远超1Gbps的下行,在部分城市中峰值下行性能甚至可以超过2Gbps。即便是在每个基站的覆盖边缘,毫米波的传输速率也可超过300Mbps,比起现有LTE网络同等环境下个位数的速度也好不少。

因此,在2019年这个5G网络开始部署的阶段,全球大部分的5G网络都会采用非独立式的架构。在接下来4G/5G并行互补的过渡状态,会在全球新一代移动通讯网络建设中非常常见。这对于网络运营商来说是最简单,并且也最高效的5G网络部署方案。目前的一些LTE核心网络和基站进行软件升级后,便可以支持5G NR的部署。高通和三星共同研发的,基于FSM100xx的三星5G小型基站解决方案将于 2020年开始出样。而对于我们用户来说,这样的部署方案会更加无缝顺畅。

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更让我们激动的是,在看到了当年4G普及带来的红利之后全世界多个国家不约而同地将5G视为非常重要的战略和机遇,这无疑也极大地加速了5G在全球范围内的部署进展。当年4G网络初见雏形的时候,是美国率先进行了部署,随后过了相当一段时间才在全球范围内普及。而如今各个国家对5G的热情显然就高涨得多,北美、中国、日本、韩国、欧洲等主要经济体都在不遗余力地进行5G网络的部署和测试。在今年的骁龙峰会上,高通、AT&T和Verizon还启动了毫米波频段真实5G网络,并展示了骁龙X50 5G调制解调器和射频子系统所支持的丰富5G用户体验。

至于移动设备制造商的例子就更多了,一加手机CEO刘作虎在骁龙峰会上宣布与英国最大的移动运营商EE达成战略合作,将在明年发布欧洲第一款商用5G手机,预计一加将成为高通第一批在2019年推出顶级5G商用手机的合作伙伴之一。在中国移动全球合作伙伴大会上,高通携手中国移动、小米、一加、OPPO、vivo和中通讯共同展示了5G移动终端样机,采用骁龙 855移动平台并配合骁龙X50 5G新空口调制解调器系列的手机将于2019年面世。此外,在高通正式推出骁龙855移动平台之前摩托罗拉就为旗下智能手机推出了一款支持5G网络的外置模组,随后这款外置模组也被证实搭载了高通骁龙X50 5G调制解调器。

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除了用于大众通讯的一般网络,私有化的5G网络也会是全新5G时代的一个重要组成部分——甚至将私有化的5G网络称作改变将来工业、矿业、制造业等生产方式的主要力量也不为过。在对IoT有着更深层次应用的商用领域中,5G网络的超低延迟、灵活性和安全性会让基于5G网络的IoT管理更加方便和精确。

在商用领域中,5G NR毫米波将会能够和现有的Wi-Fi设备结合,以便所有处于网络中的终端连接至云端的数据库访问内容,或是进行人工智能/XR运算。私有化的5G网络可以通过在特定区域内布置信号发射装置,在园区、厂区或办公楼内部实现更好的覆盖水平,并且按照实际需要提供极高的带宽。和外界公用网络完全隔离的特性,则可以保证处于私有网络中的设备,尤其是物联网设备不被恶意攻击以及不被窃取数据。

当然,作为5G技术领导者和重要推动者,高通已经在自家的总部以和Wi-Fi接入点共存的形式覆盖了5G NR毫米波内网。

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高通预计,到2035年5G移动通讯技术的产值将会高达12.3万亿美金,创造2200万个就业机会,促进全球范围内3万亿美金的GDP增长。5G将会把这世界上的人和万物互相连接,5G不仅会改变诸如汽车、农业、能源、医疗等行业的现状,也会催生出新的,专注或基于信息和数据处理的产业。

所以与其将5G单纯地视作新一代移动通讯,乃至新一代移动互联网生活方式的标准其实是有些片面的。5G网络的高性能解放了人们的想象力,从而开始改变我们生活、出行、支付的方式。所以5G不是一个技术的终点,而是一个新技术的土壤、生长平台或孵化器。5G不是未来,而是通往未来的大门和阶梯,而高通可以称得上是打开5G大门并构建阶梯的人。

正如Qualcomm Incorporated总裁克里斯蒂安诺·阿蒙在骁龙技术峰会上所说的那样,从研发、加速标准化和试验、创新产品和技术的发布,到即将于2019年早些时候在全球范围内部署5G网络和智能手机,高通与生态系统内的领导厂商为推动5G商用做出了巨大努力。通过在本届骁龙技术峰会上联合演示运行于真实5G网络的5G移动终端,高通向我们展示了在变革移动行业和丰富用户体验方面所发挥的重要作用。

所以在即将到来的5G时代,我们不妨大胆点预想,“人”和“信息”将成为新时代的中心,享受5G终端带来的娱乐变革。

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