科技行者高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

2020年2月21日 15:24:44 作者:周雅 科技行者
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可正如罗素说“参差多态方是幸福本源”,5G频段千姿百态是事实。既然4G时代,产业界已经打破传统范式,频段部署颇为灵活多样,5G部署的“初心”,就更要在所有可能的频谱里部署。

作者:周雅 来源:科技行者 2020年2月21日 15:24:44

关键字:高通 骁龙X60 5G 5G部署 运营商

科技行者 2月21日 北京消息(文/周雅):2020年2月18日晚间,高通发布第三代5G调制解调器及射频系统——骁龙X60。虽说一年一次重要技术升级,已经是高通基带芯片的惯例,但此次发布依然引起了业界不小的轰动。

作为高通的第三代“5G解决方案”,骁龙X60的技术亮眼程度自然是全方位的:

  • 工艺制程上——它是“全球第一块5纳米制程的5G芯片”;
  • 频段支持上——是“首次支持5G毫米波和6GHz以下聚合”;
  • 功效性能上——能效更高,体积更小,功耗更低。

如果用一句话总结则是,全新的载波聚合技术,能灵活支持5G与4G之间的复杂又混乱的大量频谱,方便运营商灵活部署5G,让终端网络释放最大潜能。

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全频段、全制式

尽管5G是有史以来标准最为统一的技术标准,但是受到运行频段、基础设施(基站部署)等问题的限制,加上历史、经济、政策等原因,全球各地运营商的诉求各不相同——sub-6GHz,毫米波,独立组网(SA),非独立组网(NSA)……一时间,5G部署颇有些“乱花迷人眼”。

可正如罗素说“参差多态方是幸福本源”,5G频段千姿百态是事实。既然4G时代,产业界已经打破传统范式,频段部署颇为灵活多样,5G部署的“初心”,就更要在所有可能的频谱里部署。

知易行难,在不同的国家,从频谱资源上看,可供5G使用的资源可谓高低不一。

全球5G主要有两大可部署的频谱,一个是6GHz以下频段(sub-6GHz),频率范围450MHz~6.0GHz;另一个是毫米波频段,频率范围24.25GHz~52.6GHz。

基础物理学告诉我们,波长越长,则相邻波峰或波谷之间的距离越长,也就是说,此波的周期越长,频率就越低。由此我们可知,毫米波频段,频谱越高,它的频宽就越宽,频谱资源越多,能承载的数据量也就越大,但是,随着频谱增高,它的传输性能及覆盖能力会有一定的下降;Sub-6频段则相反,频谱越低,它的频宽降低,数据率也有所降低,它的传输性能及覆盖能力会有所提升。

高低频谱也各有场景。先说毫米波,数据率非常高,如果部署,可以对一些热点地区做重点覆盖;而sub-6频段,覆盖性较好,可以覆盖大面积国土范围。

频谱有高低,制式也各有千秋。由于长久以来的历史演变, FDD(频分双工)和TDD(时分双工)等多制式也同时存在。对于FDD,是指手机信号的收发通过两个子频段完成,这两个频段是错开的,因此可以同时接收和发射信号;对于TDD,是指手机信号的收发通过一个频段完成,因此信号的接收和发射不能同时进行,收发时间相互错开。

具体来说,这是因为各国和各地的历史背景和频段部署不同所致,FDD和TDD的使用情况也不同。Sub-6频段范围内的频段越低,FDD的频段越多,反之则TDD比较多;如果在毫米波频段,则基本都是TDD。

截至2020年初,美国、中国、欧洲、韩国和澳大利亚,主要部署的是围绕6GHz以下频段的NSA模式;同时,美国已经率先部署毫米波。

2020年,NSA的6GHz以下TDD会在包括日本、拉丁美洲、东南亚等地区部署;毫米波也会在欧洲一些国家(俄罗斯、意大利的一部分)、日本、韩国部署。

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从频段,到制式,再到具体的牌照发放,全球5G网络的部署,在Sub-6、毫米波、FDD、TDD等各种组合之下,产生了成千上万种频段组合,而这些频段组合之间难以互相覆盖,当5G网络传输时,数据往往只能在同一组合的频段里拥堵着,让我们面对频宽,一时不知如何着手。

从高通的角度看,载波聚合技术,正是为这个场景应运而生的技术,能够为运营商的5G部署提供最高的灵活性。

高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

图:毫米波、Sub-6 与 4G LTE 的波段覆盖示意图。图片来源/高通

骁龙X60也正是为此而来,它做到了:

  • 首次支持5G毫米波-6GHz以下聚合
  • 支持5G TDD-FDD 6GHz以下频段载波聚合
  • 支持5G FDD-FDD载波聚合
  • 支持5G TDD-TDD载波聚合

通常来说,我们说的载波聚合是指同时使用多个子载波传输数据。骁龙X60所支持的sub-6G FDD/TDD载波聚合的实际含义是,可以聚合使用这些频段(sub-6G FDD/TDD)中的载波,从而达到更快的传输速率(频段更多了)和更大的覆盖范围(来自于低频段电磁波高覆盖特性)。这里,X60实现了带外、不连续、不同复用制式(FDD/TDD)的载波聚合。

由此可见,骁龙X60的载波聚合能力,也将让5G部署受益。一来,运营商能够增加网络容量,扩大覆盖范围,提高识别率;其次,运营商能灵活地根据实际可用的频谱,优化网络的特性,极大地提高其峰值吞吐量——相信这是未来几年,实现对全球宝贵和复杂的5G频谱进行充分利用,推动5G在全球进一步部署的重要基础。再考虑到借助动态频谱共享(DSS,Dynamic Spectrum Sharing),运营商还能够在LTE低频部署5G服务,相信全球运营商的5G部署,将可更加心无旁骛。

因此,高通很自信——采用搭载骁龙X60的智能手机,运营商可以灵活地选择频段(毫米波、6GHz以下频段,包含低频段)组合,频段类型(5G FDD和TDD)以及部署模式(SA和NSA),以实现高速低时延网络覆盖的最佳组合。

新工艺、新特性

从时间节点上看,一年一新品,是高通的“正常节奏”,而细数高通历代之作,无一不是踩准了5G未来之势。5G伊始,骁龙X50的诞生,引领首批5G终端如期而至,助力5G元年部署超越4G元年;一年前,骁龙X55的问世,又指引5G终端走向完美,加速5G商用。每一次技术的发布,就推动产业迈过一个山头。

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与X50、X55一样,高通再次强调,X60提供的是一个端到端的解决方案。

对于芯片解决方案而言,技术设计和工艺制程是硬币的两面。在工艺制程上,这是首个5纳米5G基带。

芯片需要以纳米级别的极细微工艺,愈小的制程工艺,一方面,芯片的体积能做到越小,从而为手机设计腾出空间;另一方面也能带来愈佳的能效,让手机网速更快,功耗更低。5纳米制程,是目前芯片生产的最新,且最尖端制程,目前只有台积电(TSMC)、三星(Samsung)等少数晶圆厂能生产。

在技术上,除了前文所述的——首个支持5G毫米波与Sub-6GHz聚合,以及首个支持5G Sub-6GHz频段FDD与TDD载波聚合的平台,还有更多亮点可供呈现。

据官方数据,骁龙X60可实现最高达7.5Gbps的下行速率,3Gbps的上行速率,而实现这一能力的关键,就在于载波聚合能力(载波聚合对于运营商的优势已在上文提及)。

值得一提的是,X60其实还有不少亮眼的黑科技。包括Voice-over-NR(VoNR) 技术,全新的Qualcomm ultraSAW滤波器技术,以及第三代毫米波天线模组QTM35。

说到Voice-over-NR(VoNR)。众所周知,手机不仅要传输数据,也要能接听电话、拨打电话,而目前全球所有5G手机的语音通话功能,都是依靠4G VoLTE,大部分新建网络(如4G网络建设初期),手机打电话是会切换到3G/2G网络,业界称之为“回落”,因此有时候会出现通话过程无法连网的情况。但随着5G部署的扩展和技术的成熟,从2020年起,5G网络架构将从NSA向SA演进,当SA部署完成后,整个网络里的各个网元基本上都是支持5G的,没有网络结构可以支撑4G业务,就没有所谓的“回落”情况了,所以必须采用5G来支撑语音通话,也就是说,支持VoNR就成了5G手机必备的特性。

而第三代毫米波天线模组QTM535更是手机方案设计者的好伙伴。随着手机外形越来越轻薄,全面屏,可折叠等各种手机设计出现,对手机的ID和结构设计提出了更高的要求,要求支持毫米波的手机外形更加轻薄。QTM535就能很好地支持这样的手机设计,与前一代产品相比,它尺寸更小,性能更优,且“已经能支持客户做出厚度仅为8毫米的5G毫米波手机。

ultraSAW技术也可谓无线技术组合的又一突破式创新。该技术能够实现将手机发射和接收的无线电信号从不同频段中分离出来。以及能够实现将插入损耗提升整整1分贝(dB),在2.7GHz以下频段范围内可以提供比与之竞争的体声波(BAW)滤波器更高的性能。官方介绍称,ultraSAW技术可支持OEM厂商在5G和4G多模移动终端中以更低成本实现更高能效的射频路径。

高通骁龙X60:新技术准备好了,5G部署自将“如期而至”

图:高性能滤波器技术增强了射频前端产品组合,包括模组和分离式滤波器。

官方称,骁龙X60预计将于2020年第一季度进行出样,搭载骁龙X60的5G智能手机预计将于2021年初推出。言下之意,明年初的5G旗舰机可以提前做好准备了。