康嘉林
近日,北京聯(lián)通正式發(fā)布了“5G NEXT”計劃,首批5G站點也同步正式啟動,這標志著北京正式邁入了5G時代。2019年初北京聯(lián)通將開始招募首批5G測試用戶,第一批5G試點套餐也將前后腳的同步亮相。到明年7月后,北京5G基站將達2.6萬座,與4G基站實現(xiàn)持平。
同時,也意味著消費者翹首以盼的5G手機時代即將到來。
頭部企業(yè)深遠布局
5G,對于眾多頭部企業(yè)而言不僅是一張網(wǎng)絡(luò),更是布局產(chǎn)業(yè)、搶占份額的契機,自然成為爭奪和搶灘的重點領(lǐng)域。5G峰值理論傳輸速度可以達到每秒數(shù)十GB,這比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍,整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成,也為5G手機提供了誘人的宣傳賣點??梢哉f,5G是未來信息建設(shè)的基石,也是真正實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的基礎(chǔ),而5G手機的到來,勢必為紅海一片的手機市場注入一針鮮活的強心劑,這從手機“巨頭”三星不久前宣布超過1000億美元投入5G更可見一斑。
在眾多企業(yè)中,moto已經(jīng)捷足先登,率先發(fā)布了5G手機moto Z3,這是全球首款可升級至5G的智能手機。為了實現(xiàn)首發(fā)5G,摩托羅拉在模塊化的機身設(shè)計上進行了升級,推出可更換的5G模塊,該5G模塊與美國電信運營商Verizon的5G網(wǎng)絡(luò)對接。已經(jīng)逐漸被擠出中國市場的moto,勢必希望憑借5G手機在5G時代能夠一雪前恥,再創(chuàng)輝煌。
據(jù)《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))了解,已經(jīng)在出貨量上位列全球前三的華為也在緊鑼密鼓地研發(fā)5G手機。且在5G上是端到端的投入,包括無線網(wǎng)、核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、終端以及芯片多個環(huán)節(jié)。在MWC 2018上,華為Balong 5G芯片性能表現(xiàn)不俗,支持目前主流的5G頻段,包括低頻(Sub6GHz)以及高頻毫米波,理論上可實現(xiàn)2.3Gbps的數(shù)據(jù)峰值下載速率,并支持NSA(非獨立組網(wǎng))和SA(獨立組網(wǎng))兩種組網(wǎng)方式。知情人士向記者透露,2019年華為將推出支持5G的麒麟芯片,并于2019年6月推出支持5G的智能手機。
值得一提的是,高通與華為在4G時代“相互斗法”的一出好戲?qū)⒀永m(xù)至5G時代,更尤為體現(xiàn)在標準之爭上,“增強移動寬帶(eMBB)”場景的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議早在2016年凍結(jié)的非獨立組網(wǎng)的5G標準中已經(jīng)進行了明確,美國運營商和企業(yè)(主要為高通)主推的LDPC碼被采納為5G eMBB場景的數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)信道編碼;中國通信企業(yè)(主要為華為)主推的Polar碼被采納為5G eMBB場景的控制信道編碼方案。也為后續(xù)的戰(zhàn)火蔓延提供了微妙處境。
當然,芯片大鱷高通在5G時代的優(yōu)勢更尤為體現(xiàn)在調(diào)制解調(diào)器方面,2017年10月,高通宣布基于驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器芯片組在28GHz毫米波頻段上實現(xiàn)全球首個正式發(fā)布的5G數(shù)據(jù)連接,其理論最高下載速率達到5Gbps,采用了多陣元天線陣列??梢哉f,高通驍龍X50 5G Modem芯片組推動全新一代蜂窩技術(shù)向前發(fā)展,同時加快為消費者提供支持5G新空口的移動終端。
高通的老對手英特爾于去年11月發(fā)布的英特爾XMM8060調(diào)制解調(diào)器是英特爾首款支持全5G非獨立和獨立NR以及各種2G、3G(包括CDMA)和4G傳統(tǒng)模式的多模商用5G調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計這款5G芯片將在2019年年中推出市場,時間表與高通十分接近,并且已經(jīng)成功實現(xiàn)了基于英特爾5G調(diào)制解調(diào)器的完全端到端5G連接,進展可謂微妙。
需突破陳舊設(shè)計
眾所周知,現(xiàn)有的4G手機支持LTE等制式共計20多個頻段,而5G NR支持從450MHz到52.6GHz更廣泛的頻段范圍,5G手機不但要支持現(xiàn)有LTE頻段,還要支持頻率更高、范圍更廣的5G頻段,這為5G手機設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)。
由于更寬的、連續(xù)的頻率帶寬可大幅提升5G速率,因此5G手機需要支持毫米波頻段,這意味著天線尺寸大幅減小,可實現(xiàn)波束賦形和多天線空間復(fù)用技術(shù),利于智能手機小型化、輕薄化的外觀設(shè)計。
不過,由于毫米波獨特的衰減特性,目前波束賦形面臨的最大問題便是人體阻擋。根據(jù)一份IEEE的技術(shù)報告,為了支持毫米波波束賦形,5G手機需引入多個波束賦形模塊,并將這些波束賦形模塊分布式設(shè)計于手機后殼。同時,這種設(shè)計方式還有可獲得更高的空間復(fù)用增益、利于散熱等優(yōu)點。這也是為何moto Z3如此設(shè)計的原因之一,雖然有噱頭的成分在,但moto Z3的發(fā)布還是為5G手機的設(shè)計提供了參考和借鑒意義。
實際上,因為要在手機后殼周圍安裝多個波束賦形模塊,不少人擔心這種設(shè)計方式也可能導(dǎo)致早期支持5G毫米波的手機較為笨重。芯片廠商正深度聚焦并力圖解決這個難題。不久前,高通發(fā)布首款面向智能手機和其他移動終端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射頻模組,成功將巨大的相控陣天線陣列濃縮到指甲大小,并結(jié)合波束成形技術(shù)解決了毫米波傳輸性能不佳的問題。在成本、手機內(nèi)部空間允許下,最多可在手機4個邊立面上配備4個QTM052毫米波天線模組,再結(jié)合驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)高速5G網(wǎng)絡(luò)。
而射頻廠商Qorvo則認為天線共享正逐漸成為滿足智能手機天線數(shù)量日益增加的重要手段。在未來5G的智能手機里使得單個天線可用于多種用途,從而減少了手機系統(tǒng)增加天線的需求,并在射頻前端的復(fù)雜性不斷增加時保持天線數(shù)量在可控范圍內(nèi),并避免了性能下降。
前景如何?
有機構(gòu)預(yù)計2019年將會有580萬個5G設(shè)備;2020年5G智能機出貨量將達900萬部,2022年5G智能手機出貨量達3.8億部,份額為20%,而目前華為、三星、OPPO、vivo、小米五大手機廠商均宣布5G手機終端鎖定在2019年問世,頭部企業(yè)如果在新品策略上不犯大錯,則不會輕易掉隊。
同時,可以看出,雖然大家都在邁向5G,但仍然各有分工并專注于自己擅長的領(lǐng)域,其中“芯片先行”的血液依然是各大廠商策略的靈魂所在,由于5G技術(shù)的門檻較高,未來5G基帶芯片市場將會出現(xiàn)兩種。
一種支持6GHz以下頻段和毫米波, 廠商有高通、英特爾、三星電子、華為。值得一提的是,分析人士稱,英特爾在4G時代備受壓制,但在利用蘋果和高通的對抗期間拿下蘋果基帶大單后可謂全面豐收,如虎添翼的英特爾在5G時代將有望實現(xiàn)彎道超車。
另一類5G基頻芯片只支持6GHz以下頻段,廠商包括聯(lián)發(fā)科、展銳等。由于6GHz以下頻段已經(jīng)用于4G LTE,此類芯片研發(fā)相對簡單,但同時也意味著上述廠商在5G時代將承擔牽制與追趕的角色。
而高通和華為的競爭戰(zhàn)火將延續(xù),尤其是5G將服務(wù)領(lǐng)域再一次擴展,無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、AR、VR等將會在5G生態(tài)落地生根,雙方雖不會針鋒相對但都會在對方擅長的領(lǐng)域小心試探。但毫無疑問,廣闊的市場需要這些廠商幫助開疆拓土,實現(xiàn)5G手機的互聯(lián)與生長。