過去數(shù)十年，移動通信一直保持著大約10年一代的節(jié)奏演進(jìn)，從模擬語音，到數(shù)字語音，到現(xiàn)在的4G LTE，每一代移動通信技術(shù)的升級都象征著一個時代的跨越。當(dāng)然，最讓人振奮的是，2020年5G將在全球范圍內(nèi)商用。盡管5G的最終標(biāo)準(zhǔn)仍舊懸而未決，但對于5G的發(fā)展，有些廠商并不想紙上談兵。
例如在剛剛結(jié)束的高通4G/5G峰會上，高通就宣布成功基于一款面向移動終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接，即高通驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實現(xiàn)了千兆級速率以及在28GHz毫米波頻段上的數(shù)據(jù)連接。驍龍X50調(diào)制解調(diào)器是業(yè)界首款5G新空口多模調(diào)制解調(diào)器，通過單芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能，以及6GHz以下和多頻段毫米波等不同頻段。此外，高通還預(yù)展了其首款5G智能手機(jī)參考設(shè)計，旨在于手機(jī)的功耗和尺寸要求下，對5G技術(shù)進(jìn)行測試和優(yōu)化。那么問題來了，作為全球通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展代表的高通，此舉對于5G及相關(guān)產(chǎn)業(yè)預(yù)示著什么？
眾所周知，作為第五代移動通信技術(shù)，5G將在未來的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)揮巨大的潛力作用已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)的共識。據(jù)信息通信研究院面近期發(fā)布的《5G經(jīng)濟(jì)社會影響白皮書》顯示，從產(chǎn)出規(guī)模來看，到2030年5G帶動的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別達(dá)到6.3萬億元和10.6萬億元。按照2020年5G正式商用的時間表來計算，預(yù)計當(dāng)年將帶動約4840億元的直接產(chǎn)出，2025年、2030年將分別增長到3.3萬億、6.3億元。僅以中國為例，據(jù)工信部披露，中國5G第三階段測試將于2017年底啟動，2018年相關(guān)運營商將進(jìn)行預(yù)商用。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)運營商在2018～2025年期間，5G宏基站投資規(guī)?？傤~約1.13萬億元，相比4G投入增長超過60%，小基站的總投資規(guī)模也有望超過2000億元。
如果說上述是5G帶來的不可估量的經(jīng)濟(jì)和社會效益的話，具體5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身，其目標(biāo)是打造出速度為現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)100多倍的網(wǎng)絡(luò)，它的速度甚至較Google Fiber通過物理連接提供的家庭網(wǎng)絡(luò)快。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有令人難以置信的速度和響應(yīng)性，可以為人們帶來前所未有的網(wǎng)絡(luò)速度。其具體體現(xiàn)在三個方面。首先是增強(qiáng)的寬帶移動。5G具有更高的速率、更寬的帶寬，可以滿足消費者對虛擬現(xiàn)實、超高清視頻等更高網(wǎng)絡(luò)體驗的需求；其次是低時延、高可靠場景。在4G移動網(wǎng)絡(luò)條件下，理論上可達(dá)到50毫秒的時延，這個速度對于網(wǎng)絡(luò)運行VR、AR類應(yīng)用還不夠快。未來5G時代，理論上網(wǎng)絡(luò)時延可以達(dá)到1毫秒。屆時，無人駕駛、VR等在5G網(wǎng)絡(luò)下成為可能；最后是低功耗和大連接場景。5G時代，所有人和物都能感知環(huán)境，成為智能世界的入口。
正是基于上述5G未來美好的前景，業(yè)內(nèi)紛紛期待5G的早日到來。根據(jù)Gartner全球的報告預(yù)計，到2020年，3%的基于網(wǎng)絡(luò)的移動通信服務(wù)提供商（CSP）將推出5G商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)。從2018到2022年，國際上將主要利用5G來支持物聯(lián)網(wǎng)通信、高清視頻和固定無線接入。與此同時，全球各地的移動運營商和手機(jī)廠商對于5G的采用將比采用4G網(wǎng)絡(luò)時更加快速，例如市場研究機(jī)構(gòu)CCS Insight就預(yù)計，到2021年5G智能手機(jī)銷量將達(dá)到3億部，占全球智能手機(jī)總銷量的15%左右。
其實從目前全球出貨量排名靠前的智能手機(jī)廠商來看，都在提前為5G布局。從全球看，此前，蘋果獲得了美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的5G無線寬帶測試許可，獲準(zhǔn)通過實驗牌照測試毫米波技術(shù)。這意味著，蘋果將在測試中使用28GHz和39GHz頻段，即FCC去年批準(zhǔn)的首批商用5G頻段。而三星也和SK電信成功將4G和5G網(wǎng)絡(luò)連接起來。這兩家公司對外表示，這是2.6GHz頻譜4G LTE以及28GHz和3.5GHz頻譜5G網(wǎng)絡(luò)的首次交接。從國內(nèi)看，華為已經(jīng)推出支持4.5G網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)。而此次基于高通“撥通”了全球首個正式發(fā)布的5G數(shù)據(jù)連接，則是對于上述渴望盡早實現(xiàn)5G終端廠商的極大利好和促進(jìn)。
除了終端之外，今年，高通、愛立信和韓國SK電訊宣布，三家公司計劃開展5G新空口測試。這些測試的目的是推動移動生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)5G NR技術(shù)的大規(guī)模快速驗證和商用，以支持5G商用網(wǎng)絡(luò)的及時部署。此外，高通和諾基亞也宣布了開展基于5G新空口Release-15規(guī)范的互操作性測試和OTA外場試驗，旨在推動移動生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)5G新空口技術(shù)的大規(guī)?？焖衮炞C和商用，使符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G新空口網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和終端能夠就緒，以支持商用網(wǎng)絡(luò)在2019年得到及時部署。而此次高通面向移動終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接則預(yù)示著5G從試驗到商用的提前到來。
盡管業(yè)內(nèi)紛紛在5G（終端和網(wǎng)絡(luò)）發(fā)力，但其存在的諸多技術(shù)上的挑戰(zhàn)依然存在，而如何克服這些挑戰(zhàn)，不僅考驗著廠商的創(chuàng)新能力，也關(guān)系著5G的實際進(jìn)程。在此以其中的毫米波技術(shù)為例，看看相關(guān)企業(yè)是如何通過創(chuàng)新來迎接技術(shù)上的挑戰(zhàn)的。
眾所周知，目前的移動設(shè)備所使用的頻段都在5GHz以下，信號帶寬十分有限，所以5G技術(shù)應(yīng)用了可在數(shù)十GHz高頻率進(jìn)行傳輸?shù)暮撩撞?，?8GHz頻段毫米波的信號帶寬就已經(jīng)達(dá)到了1GHz，相比4G LTE僅僅100MHz的帶寬翻了10倍，這也就是人們口中“5G比4G快10倍”的原因所在。
需要說明的是，毫米波的移動化頗具挑戰(zhàn)和門檻，例如這種波長較短的無線電波繞射能力極差，別說是穿墻，就連樹葉雨水都會對毫米波的傳輸造成影響。針對于此，高通的大量投入研發(fā)則解決了這些挑戰(zhàn)。例如高通的波束成形（Beamforming）技術(shù)，其中一個用例就是未來你拿著一部5G終端，當(dāng)你移動的時候，這個技術(shù)能夠非常精準(zhǔn)地跟蹤你，保證你的連接不中斷，即使是在非視距的環(huán)境中，也就是基站和用戶之間不存在任何視距元素，該毫米波技術(shù)可以利用樓宇或周圍環(huán)境物的反射，始終保持基站與終端之間鏈路的連接。這樣的設(shè)計，對于毫米波實現(xiàn)其極致性能并提供良好用戶體驗有重要支持作用，是5G非常關(guān)鍵的一個方面。另一方面，對于毫米波，尤其是10GHz以上的毫米波，往往在覆蓋上面臨挑戰(zhàn)。相應(yīng)地，高通研發(fā)出了基于28GHz的端到端原型，這個原型不僅支持室內(nèi)單個房間的覆蓋，還可以支持室內(nèi)到室內(nèi)、室外到室內(nèi)等多種場景的覆蓋。事實證明，在毫米波的應(yīng)用方面，高通不僅已經(jīng)搶占了先機(jī)，可以說基本解決了毫米波的傳輸問題且擁有著技術(shù)上的領(lǐng)先性，而這新從最新的統(tǒng)計顯示，2016年毫米波專利權(quán)人中高通位居榜首且專利數(shù)量都超過百筆以上也得到了很好的證明。
其實不僅是在毫米波技術(shù)上，在整個5G領(lǐng)域，高通創(chuàng)新的優(yōu)勢盡顯。首先是在OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)，多載波調(diào)制的一種技術(shù)）和芯片領(lǐng)域長期處于引領(lǐng)地位，能夠支撐高通在5G領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化參與和商業(yè)化推進(jìn)。其次是能夠完成從終端到基站再到核心網(wǎng)的端到端原型機(jī)，推動系統(tǒng)性能和功能的驗證，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化，支持制造商與運營商的聯(lián)合演示，驅(qū)動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。最后是高通有兩個重要的團(tuán)隊，一是著眼于早期技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊，另外一個是芯片產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊，這使得在芯片與制造商的基站、核心網(wǎng)對接后，高通能從端到端支持運營商優(yōu)化性能，最大化運營商網(wǎng)絡(luò)的價值。例如去年就發(fā)布的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組和此次實現(xiàn)的全球首個5G數(shù)據(jù)連接就是這種綜合技術(shù)實力的明證。
綜上所述，此次高通宣布成功“撥通”全球首個正式發(fā)布的5G數(shù)據(jù)連接，展現(xiàn)了其在十二個月內(nèi)實現(xiàn)驍龍X50調(diào)制解調(diào)器從產(chǎn)品發(fā)布到功能性芯片的能力，充分表明高通在歷代蜂窩技術(shù)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢目前正延伸至5G。而通過基礎(chǔ)研究與發(fā)明、3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定、設(shè)計6 GHz以下和毫米波5G新空口原型系統(tǒng)、與全球主要運營商和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施廠商開展互操作性與OTA試驗，以及開發(fā)面向移動終端的集成電路產(chǎn)品等多項關(guān)鍵性貢獻(xiàn)，高通一直在加快2019年5G新空口預(yù)商用的進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用。而諸如高通這樣企業(yè)加速創(chuàng)新和商用化的能力，不得不讓業(yè)內(nèi)相信5G的未來，5G已來。