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从20个频段迈向万种频段组合的10Gbps时代,高通第四代5G平台发布

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#高通#从20个频段100Mbps迈向万种频段组合的10Gbps时代,高通以第四代5G平台Snapdragon X65阐述4G至5G挑战与未来发展

从20个频段迈向万种频段组合的10Gbps时代,高通第四代5G平台发布

高通自 2018 宣布 Snapdragon X50 正式投入商用 5G 技术已经迈入 3 年,而全球营运商的 5G 商用进展也将自初期建设进入下一个阶段,除了技术较成熟的 Sub-6GHz 外,北美营运商也预估在今年导入 mmWave ,高通虽在 2020 年手机芯片出货量被连发科超越,但若单就 5G 芯片则仍显着领先,毕竟作为通讯技术先驱者也意味着在新技术更为成熟,高通也在今日藉公布第四代 5G 数据平台 Snapdragon X65 之际,一口气公开 6 集的 #WhatsNextIn5G 影片,讲述高通最新的 5G技术进展与未来展望,瘾科技也简单汇整这 6 集的重点内容,协助读者快速理解。

从20个频段迈向万种频段组合的10Gbps时代,高通第四代5G平台发布

▲ Snapdragon X65 为高通新一代 5G 数据平台,可支持 Sub-6GHz 与 mmWave 载波聚合

高通此次宣布旗下第四世代的 Snapdragon X65 数据技术,这也是高通最新一代的 5G 顶级平台,同样也具备第四代 5G mmWave 解决方案,提供 mmWave 与 Sub 6Ghz 的载波聚合,搭配具备出色覆盖范围支持的 QTM545 mmWave 天线,相较竞争对手今年才首度宣布下半年要导入 mmWave 技术商用,高通率先投入 mmWave 技术不仅显示高通 5G 技术的高度成熟与前瞻,也为消费者带来更好的 5G 体验。同时为了技术普及,高通也同时发布具有相同世代技术的 Snapdragon X62 数据机射频系统,可支持移动宽频外也适用固定无线接取(无线固网)应用。

通讯产业迈入 4G LTE 时代,以 20 个频段提供 100Mbps 下载速度,有着不逊于固网的传输表现,象征通讯产业迈入移动宽频世代,而在 10 年一个阶段的通讯技术版本革新,包括通讯传输技术提升,多频段的载波聚合进一步提升移动网络速度,借助万种频段组合, 高通最新的 Snapdragon X65 5G 数据平台更能达到惊人的 10Gbps 下载,但也意味技术难度越来越高。

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▲ Snapdragon X65 是完整的先进 5G 解决方案平台,高度整合为客户省却复杂的测试与验证

另一方面, 5G 不仅只做为移动宽频技术,也是物联网的新里程碑,通过移动网络自点对点连接进入 IP 网络,以及在通讯业界与物联网产业的携手合作, 5G 也具备多种面向的应用,例如着重低延迟的物联网沟通、工业自动化技术与智能城市应用,或是通过相较固网的缆线容易布署的特性,做为系统设置不易的区域的最后一哩宽频网络,皆是 5G 技术带来的变革。

高通作为 5G 通讯技术最重要的基础,莫过于射频前端技术,但却也是最容易被忽视的环节,因为射频前端技术过往会被认为技术门槛过高,或者是不太重要,然而通过多个无线电频率组件构成,作为数据机与天线之间桥梁的射频前端,却办也处理与管理所有无线信号收发的关键角色,射频前端的好坏绝对是影响通讯体验的重点,尤其目前 5G 技术更仰赖先进的射频前端技术。

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▲ 5G 固网能够解决传统有线网络在特定区域架设不易的问题

相较 10 年前的 4G 技术仅需支持 20 个频段, 5G 技术不仅使用的频段自 Sub-6GHz 到 mmWave ,更由于载波聚合的原因需要媒合多个频段同时接取的组合,以目前全球营运商提供的 5G 频段可组合出超过万种;高通为了实现全球频段,解决复杂的 5G 技术问题,领先竞争对手提供自数据机到射频的全方位解决方案,建构一套自组件、特性、功能的系统,使设备商能够借助高度整合的方案减少整合与测试的时间,专注于产品特色与工业设计,加速产品推出出时程。

为了处理 5G 通过更广的无线电频谱进行数千兆位的数据传输量的耗能与发热问题,传统的平均功率追踪技术已经不敷 5G 复杂且高速的网络环境;高通有鉴于此,早于 5G 之前就推出出"宽频封包追踪技术",通过此技术针对 5G 设备进行信号传输的能耗进行管理,降低非必要时的能耗,除了能提升设备续航力表现以外,也能将电利用于增强网速与提高网络覆盖率。

高通在最新的 Snapdragon X65 导入第七代宽频封包追踪技术,相较以往的能源效率提升达 30% ,同时 Snapdragon X65 还支持全新的 100MHz 5G 频宽,并且追踪器也能支持 LTE 技术与非高通射频组件,使设备商于组件选择更有弹性,同时通过单一追踪器可支持多个 5G 与 4G 功率放大器,亦能节省主机板容纳追踪器的空间,使线路更为精简。

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▲高通宣布基于 Snapdragon X65 的第二代 5G 无线固网解决方案

此外,高通为了进一步实现更有效的能源管理与管理设备上的多天线,高通还在数据机系统导入 AI 技术,应用在天线调校技术上,借助 AI 进行消费者握持设备位置的预测,进行天线的动态调整,藉此降低设备断讯、提升网络速度与增加信号覆盖。

除了移动通讯,高通认为通过 5G 提供无线固网将是未来提升全球网络覆盖与使用体验的关键,因为光纤固网虽然理论上能够为全球人口带来网络连接体验,但基础建设的成本与布建骨干网络仍受到人口用户需求、特定地形建设不易的限制,使用有线技术为全球用户建设最后一哩仍有一定的限制。高通在 2019 年发布第一待高通 5G 固网接取平台后,已获得全球 30 家 OEM 采用用,而在今年将与电信业者与技术公司合作,实现通过 5G mmWave 的固定接取方式实现长达 7 公里的覆盖范围,能作为非人口密集区或不易建设基础建设的区域的最后一哩解决方案。

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▲ QTM547 mmWave 天线模组使 mmWave 技术得以应用在高速无线固网

高通在今年也宣布以 Snapdragon X65 作为基础的第二代高通 5G 固网无线平台,搭配高通 QTM547 长距离 mmWave 模组、 8 个接收 Sub 6GHz 的接收天线以及可动态旋转 mmWave 天线的高通 Dynamic Antena Steering 技术,并支持 mmWave 与 Sub 6GHz 频段聚合提升网速与使用弹性,通过 QTM547 模组使原本认为不具长距离传输的 mmWave 得以提供大覆盖范围,同时借助 8 个 Sub-6GHz 接收天线处理微小与衰减后的信号,使固定无线网络接取设备能够在离基地台遥远的情况下获得稳定的网络连线。

虽然不少业界人士常以通讯专利的霸王揶揄注册许多通讯技术专利的高通,但也别忘了高通的专利也是建立在高通积极投入未来通讯技术发展之上,在许多厂商仍等待技术成熟之际,高通早在黎明期就已投入技术研究与开发,面对接下来的 10 年,高通也将持续投入技术创新;高通也透露几项预计于今年 6 月 MWC 大会公布的重要研究成果。

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▲持续关注未来趋势投入创新,是高通在移动通讯业界得以持续领先的关键

高通预计公布大规模多重输出输入的全双工通讯技术,此技术能使同一个宽频在同时间进行资料接收与传输,高通当前也在总部加州圣地牙哥通过多细胞空中传输测试网络以子频段打造办双工通讯原型,进行多任务服务的弹性与改善延迟、提升覆盖率。

针对 mmWave 频段,高通也将率先使用智能信号延伸器,做为强化端对端系统稳定与覆盖范围的手段,并通过全功能整合式接取与环船技术提高毫米波性能;另以 3Gpp 的 Release 17 作为基础的 NR-Light ,使如工业感测器等更多层级与种类的设备可使用 mmWave 技术,藉此实现单一平台能尽量连接周围所有设备的 5G 最终愿景。

高通预估, 6G 技术将于 2030 前后实现,虽然目前还无法确认届时哪项技术将会成为 6G 的骨干,也还未知除了速率提升外的下一步创新是甚么,不过高通也强调不会缺席任何一世代的通讯革新并及早投入新技术研究。

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