高通:5G毫米波市场将大爆发,开始服务机器人农业和智慧校园
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现在国内已经建成了全球最大的5G网络,5G用户占全球80%,三大运营商的5G网速已经达到了1Gbps,比家庭宽带还要快三四倍,下载高清电影都不费劲。
5G网络速度还能更快吗?这是自然,1Gbps的网速只是5G刚入门,高通的骁龙888最高下行速度已经达到了7.5Gbps,但这也不是5G的极限,下一个目标是10Gbps。
以至于后来居然有了这样的解释:毫米波频段是美国的,而Sub-6GHz厘米波频段是中国的。何其谬也!不管厘米波还是毫米波都是5G通信技术标准,由全球产业参与者共同制定。
确实,是我国5G商用部署的初期,Sub-6是我们主导的频段资源。主要是为了先解决5G网络的信号覆盖问题,因为Sub-6是可以依靠4G网络基础设施,节约成本并提高5G网络部署速度,能够让5G技术尽快投入实际应用,让大多数消费者都能更早地用上5G网络。
最近一段时间,高通关于5G技术和5G毫米波应用的好消息不断,先是高通骁龙888 5G旗舰芯片的推出,然后是高通第四代5G基带及射频系统骁龙X65发布,紧接着,在2021的上海世界移动通信大会上,高通携手一众合作伙伴,共同展示了5G毫米波极致性能和丰富应用。
2020年全球5G进入商用化,各式应用也开始如雨后春笋般冒出。高通看好,在未来5G毫米波(mmWave)上路后,整体市场规模在2035年将上看13.2兆美元,其中智能制造产值将达4.77兆美元,胜过智能移动通讯相关应用,冠居所有领域。
很多人都不太能看懂高通为什么一直不遗余力地发展毫米波技术,甚至在高通努力将5G毫米波推广演进的过程中,还令世人生出了很多误解:好好的5G的Sub-6频段手机用着挺快的,为什么还吃力不讨好地去研究难度重重的毫米波技术。
前两年,很多人还在为4G转5G信号而疑惑,而今,在高通和手机厂商的共同努力之下,高通5G解决方案已经覆盖到从旗舰到入门的所有层级的智能手机,5G手机已经在全球范围内普及开来。进而,人们开始发掘5G更大的潜力。在骁龙X65 5G基带发布以后,5G万兆级的时代真正开启。之前只是在理论上存在的10Gbps 5G连接速率,这次真的被高通带到了世人面前。而这样史无前例的连接速率正是在毫米波频段才能实现的,它让一些需要高速率支持的5G工业级应用有了可行性。
众所周知,5G冲击10Gbps 毫米波+Sub-6G聚合是关键
经过这两年的普及,大家都知道5G有两种频段,一个是Sub-6G,一个是毫米波,二者主要是频率高低的问题,Sub-6G指的是低于6GHz的频段,国内现在大部分都是用这个频段。
毫米波频段在24-100GHz,比Sub-6G高很多,而频率越高,速度就越快,所以毫米波5G网速可以轻松达到数Gbps,骁龙888中的7.5Gbps主要就是靠毫米波5G实现的。
而毫米波带来的高速率,还远远不是5G的全部。5G有三大特点:高速率、低时延、大带宽,这些5G的巨大优势在毫米波频段展现的淋漓尽致。这也是高通为什么一直不遗余力地研究5G毫米波技术的原因。
其实在5G商用初期,毫米波频段并不是被大多数人认可的,因为毫米波虽然优势明显,但是缺陷也很突出:信号衰减严重和穿透力差。作为无线通信领域的先行者,高通向来注重对新技术的研发和应用,其对5G以及毫米波技术的的重视和投入让业内很多同行自愧不如。
早在十多年前,高通就开始了5G方面的研究,并在几年前拿出了一整套完整的高通5G解决方案,不仅解决了5G技术的问题,而且通过毫米波天线模组,攻克了毫米波商用存在的技术难题。高通利用先进的波束成形、波束导向和波束追踪技术,利用定向发射原理,极大的克服了毫米波衰减的难题;高通的5G毫米波商用方案能通过多次反射和折射来帮助毫米波实现远距离的通信,从而改善毫米波穿透力差的问题。
同样作为5G标准频段,Sub-6(厘米波)和毫米波一直被用来对比。作为初期依托于4G网络和基站建设的Sub-6,在5G商用早期确实发挥着比较重要的作用,主要是应用于手机等移动终端的连接和通讯方面,这对于迅速推广5G商用部署确实功不可没。这也是包括我国在内的世界上很多国家,在5G商用推广之初,从Sub-6入手的一个很重要的原因。
但,毕竟频段先天的桎梏限制了Sub-6在5G深入发展的道路上能够有更大的作为了。因为,5G这一次移动通信技术的迭代,已经和前几次完全不同了,早已经超脱了移动通信设备连接这一基础性的应用。5G被给予了更深层次的使命,它需要成为一种全新的生产力工具,就如同曾经的蒸汽和电力一样,为更丰富的工业应用场景而服务:包括VR、远程医疗、远程教学、汽车领域、智慧农业、机器人等等各种脑洞大开的新兴应用。
众所周知,毫米波这种电磁波穿透力很差,面对技术挑战,高通给出了完整的5G毫米波解决方案。首先,高通借助5G NR技术实现毫米波的移动化,从而使毫米波在非视距移动环境中能够更稳健地工作;同时,高通还通过先进的模拟波束成形技术以及窄波束成形克服损耗,此外,高通通过自适应波束导向与切换实现切换,以克服手部、身体和植被对毫米波的阻碍。
在高通将5G毫米波技术商用化的难题攻克以后,毫米波在全世界范围内快速推广开来。除了最早部署毫米波的美国,还有后续跟进的韩国、日本、俄罗斯、意大利等国家。当然,对于毫米波的建设,我国同样也没有停下脚步。
高通技术公司一直引领全球5G毫米波开发及商用,已经出样面向智能手机的第4代毫米波芯片组。公司最新一代骁龙X65是全球首个提供10Gbps峰值速度的5G调制解调器及射频系统,该峰值速度是其第1代4G调制解调器的100倍。
根据全球移动供应商协会(GSA)相关数据,全球已有超过100款商用和预商用5G毫米波终端,覆盖手机、PC、移动热点、CPE等。几乎上述所有终端都搭载了骁龙5G调制解调器及射频系统。
降低延迟的最大关键就在于3GPP组织先前释出的Release-16标准当中的高可靠低延迟通讯(URLLC)技术,未来不仅是智能制造,就连自驾车、智慧医疗等都可望导入5G毫米波,全面扩大移动通讯应用,并改变人类的生活。对此,大家怎么看?