當(dāng)前5G已成業(yè)界熱議話題,業(yè)界各方紛紛發(fā)力,。GSA最新發(fā)布的全球各地運(yùn)營(yíng)商5G策略,,更是將2020這一5G商用時(shí)間點(diǎn)拉近至2019年,。
5G商用不僅意味著技術(shù)的成熟,,網(wǎng)絡(luò)的普及,,更意味著終端和應(yīng)用也要具備商用能力,。而高通一直是全球5G領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,,為推動(dòng)5G不懈努力,。近日,,高通宣布推出全球首款面向智能手機(jī)和其他移動(dòng)終端的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射頻模組——高通QTM052毫米波天線模組系列和高通QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列,成為5G進(jìn)程中的重要里程碑之一,。
成為重要里程碑,,加速5G商用進(jìn)程
高通推出的QTM052毫米波天線模組系列和QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列之所以能成為5G進(jìn)程的重要里程碑之一,這是因?yàn)橐胝嬲瓉?lái)5G時(shí)代,,不僅需要5G網(wǎng)絡(luò),、5G設(shè)備還需要5G終端的支持。而在5G手機(jī)中,,除了需要芯片還需要天線射頻等收發(fā)信號(hào)實(shí)現(xiàn)5G數(shù)據(jù)傳輸,。射頻模組系統(tǒng)十分復(fù)雜,射頻模組設(shè)計(jì)制造起來(lái)也十分困難,,很多研發(fā)實(shí)力不雄厚的公司做起來(lái)需要很長(zhǎng)時(shí)間,。
“高通充分考慮到5G需要的新技術(shù),如信道探測(cè)參考信號(hào)(SRS)切換,、MIMO等技術(shù)的難度,,將這些技術(shù)都集成在模組里,幫助OEM廠商把5G射頻和天線側(cè)的難度消化了,?!备咄óa(chǎn)品市場(chǎng)高級(jí)總監(jiān)沈磊如是說(shuō)。
這樣一來(lái),,OEM廠商就不用自己再花費(fèi)大量時(shí)間研發(fā),,只需要把高通推出的面向移動(dòng)終端的毫米波及6GHz以下射頻模組集成到終端里就可以了。這樣,OEM廠商就可以把精力主要放在他們更為擅長(zhǎng)的5G手機(jī)本身的設(shè)計(jì)上和5G應(yīng)用,、用戶體驗(yàn)的研發(fā)上,,大大加速和簡(jiǎn)化5G終端上市的過(guò)程。
突破技術(shù)瓶頸,,推出支持毫米波的5G射頻模組
眾所周知,,無(wú)線通信的數(shù)據(jù)要想傳輸就需要頻譜作為傳輸載體,而當(dāng)前無(wú)線通信中的大多數(shù)優(yōu)質(zhì)頻譜資源已被2G/3G/4G占用了,,頻譜的重耕還需要很長(zhǎng)時(shí)間,。而且在國(guó)外,要想獲得優(yōu)質(zhì)頻譜資源,,還需要拍賣(mài)才能獲得,,一段窄窄的頻譜就需要運(yùn)營(yíng)商花費(fèi)上億的資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)。
另一方面,,在4G時(shí)代,,一個(gè)載波可以實(shí)現(xiàn)100Mbit/s的傳輸速率,如果通過(guò)載波聚合,、多天線等新技術(shù)最多可以達(dá)到1-2Gbit/s,。到了5G時(shí)代,可以利用的傳統(tǒng)頻譜資源已經(jīng)很少了,,而且更關(guān)鍵的是5G還需要支持更高的網(wǎng)絡(luò)速率,,有很多未來(lái)應(yīng)用的需要傳輸速率達(dá)到5Gbit/s、10Gbit/s甚至更高的水平,。如此高的速率下就需要更多的頻譜資源支持,。目前6G以下的頻譜資源大多數(shù)已經(jīng)被占用,于是只能在毫米波這個(gè)區(qū)域?qū)ふ铱捎妙l譜,,支持5G業(yè)務(wù)應(yīng)用中極高速速率傳輸和超大帶寬的需求,。目前5G的毫米波研究也已經(jīng)成為了業(yè)界研發(fā)的焦點(diǎn)。近日,,F(xiàn)uTURE推進(jìn)委員會(huì)5G微波毫米波技術(shù)特別工作組發(fā)布了“5G毫米波頻譜規(guī)劃建議白皮書(shū)”,,再次引發(fā)了業(yè)界對(duì)毫米波的關(guān)注。
提到毫米波,,毫米波先天不太足,,天生存在覆蓋范圍小、容易衰減,、容易被遮擋等弊端,。由于面臨諸多技術(shù)和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),毫米波信號(hào)迄今仍未被應(yīng)用于移動(dòng)無(wú)線通信之中,。這些挑戰(zhàn)幾乎涵蓋終端工程的方方面面,,包括材料、外形尺寸、工業(yè)設(shè)計(jì),、散熱和輻射功率的監(jiān)管要求等,。移動(dòng)行業(yè)中很多人都認(rèn)為毫米波在移動(dòng)終端和網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是不切實(shí)際且不可實(shí)現(xiàn)的。
毫米波傳輸信息是十分困難的,,但高通這家以創(chuàng)新發(fā)明為基因的公司一直在讓很多看起來(lái)不可能的事兒成為可能,。高通通過(guò)多年的投入和技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)品積累,通過(guò)定向發(fā)射,、多天線形成相控天線陣列等技術(shù)解決毫米波傳輸性能差的問(wèn)題,,成功推出了支持毫米波的5G射頻模組。一直以來(lái),,高通對(duì)研發(fā)十分重視,,截至目前,高通累計(jì)研發(fā)投入已達(dá)520億美元,。
高通推出的支持毫米波的5G射頻模組可在26.5-29.5GHz(n257)以及完整的27.5-28.35GHz(n261)和37-40GHz(n260)毫米波頻段上支持高達(dá)800MHz的帶寬,,這些頻段正是業(yè)界普遍認(rèn)為未來(lái)5G將在毫米波選擇的頻段。
與驍龍X50調(diào)制解調(diào)器配合,,形成完整系統(tǒng)
與QTM052毫米波天線模組同步推出的還有一個(gè)6GHz以下射頻模組系列——QPM56xx,。其包括4個(gè)產(chǎn)品——QPM5650、QPM5651,、QDM5650和QDM5652,。QPM56xx射頻模組系列可以配合驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器和5G芯片組,幫助手機(jī)廠商針對(duì)6GHz以下頻段進(jìn)行手機(jī)設(shè)計(jì),。
毫米波適用于在密集城市區(qū)域和擁擠的室內(nèi)環(huán)境中提供5G覆蓋,而5G新空口的廣泛覆蓋將通過(guò)6GHz以下頻段實(shí)現(xiàn),。QPM56xx射頻模組系列支持3.3-4.2GHz(n77),、3.3-3.8GHz(n78)和4.4-5.0GHz(n79)6GHz以下頻段,均是當(dāng)前業(yè)界探討的熱門(mén)頻段,。
各個(gè)國(guó)家和地區(qū)會(huì)根據(jù)歷史情況和頻譜資源情況來(lái)進(jìn)行毫米波和6GHz以下頻譜部署,。比如北美可能會(huì)首先在毫米波頻段進(jìn)行5G部署,中國(guó),、歐洲,、日本、韓國(guó),、澳大利亞等地都是使用6GHz以下頻段做第一波5G手機(jī)比較熱門(mén)的國(guó)家和區(qū)域,。這些射頻前端的模組,配合高通驍龍X50調(diào)制解調(diào)器和收發(fā)器,,可以很容易幫助手機(jī)廠商針對(duì)這些市場(chǎng)進(jìn)行手機(jī)設(shè)計(jì),。
這兩個(gè)射頻模組系列可與高通驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器配合,形成完整系統(tǒng),共同提供從調(diào)制解調(diào)器到天線且跨頻段的多項(xiàng)功能,,并支持緊湊封裝尺寸以適合于移動(dòng)終端集成,。
模塊化設(shè)計(jì)成就指尖上的模組
當(dāng)前手機(jī)內(nèi)部的天線空間不斷受到電路板、屏幕,、攝像頭,、電池等不同組件的更多擠壓,留給天線的空間越來(lái)越有限,,天線的性能也受到影響,。要解決這些問(wèn)題,模組化的解決方案必不可少,。此外,,如果用離散的器件來(lái)實(shí)現(xiàn),可能需要上百個(gè)不同的器件,,絕大部分的手機(jī)廠商還沒(méi)有具備實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化離散式器件的能力,,而高通已經(jīng)提前把這些器件整合好了。
值得一提的是,,高通推出的射頻模組尺寸十分小,,可謂是指尖上的模組。模組的小尺寸對(duì)手機(jī)廠商也是很大吸引力,,可以很容易把它集成到手機(jī)中,,這樣OEM廠商制造出來(lái)的手機(jī)就能盡量保持外觀、厚度都與現(xiàn)在的4G手機(jī)非常接近,。
談到高通在5G射頻模組領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢(shì)時(shí),,沈磊表示:“首先,高通在無(wú)線通信領(lǐng)域的積累很多,,對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn),、技術(shù)、產(chǎn)品了解深入,;其次,,在器件以及半導(dǎo)體工藝和能力上,高通可以自己制造芯片和調(diào)制解調(diào)器,、收發(fā)器等,,技術(shù)實(shí)力十分雄厚;再次,,模組的設(shè)計(jì)和天線的設(shè)計(jì)有高度相關(guān)性,,高通有做模組和做天線的能力,從基帶到收發(fā)器,、前端,、天線,,所有的東西全部都設(shè)計(jì)好并集成到一個(gè)小小的模組中;最后,,高通對(duì)手機(jī)OEM廠商的需求有很深刻的了解,,對(duì)整個(gè)手機(jī)設(shè)計(jì)的流程、研發(fā)生產(chǎn)的工序等也了解頗深,?!?/p>
明年此時(shí),5G手機(jī)將面市
目前全球已有20家OEM廠商正努力基于高通驍龍X50調(diào)制解調(diào)器開(kāi)展5G終端的研發(fā),。而早在今年1月,,高通便同小米、vivo,、OPPO,、聯(lián)想等四家手機(jī)廠商簽訂了射頻前端解決方案跨年度采購(gòu)訂單。在未來(lái)三年內(nèi),,四家手機(jī)廠商將采購(gòu)價(jià)值總額不低于20億美元的射頻前端部件,。同時(shí)Google、HTC,、LG,、三星和索尼等也與高通在未來(lái)射頻前端業(yè)務(wù)方面簽署了合作協(xié)議。高通推出的QTM052毫米波天線模組系列和QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列正在向客戶出樣,。OEM廠商已經(jīng)拿到樣片,,并已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)階段,初期反映也非常好,。
讀者也許會(huì)有一個(gè)疑問(wèn),,高通的5G調(diào)制解調(diào)器X50集成了6GHz以下的頻段和毫米波頻段,集成到一個(gè)調(diào)制解調(diào)器中,。那么,,這次,高通為何推出2款射頻模組,,一款支持毫米波,另一款支持6GHz以下,?
沈磊解釋道:“這是由射頻模組的物理特性決定的,。6GHz以下的射頻鏈路架構(gòu)和毫米波的射頻鏈路架構(gòu)是完全不同的,所以我們要分開(kāi)兩套來(lái)做,。我相信未來(lái)會(huì)出現(xiàn)5G全球模手機(jī)的需求,,而高通也會(huì)做下一步的整合并提供相應(yīng)的先進(jìn)方案?!?/p>
其實(shí)高通既有6Ghz以下的射頻模組也有毫米波的射頻模組,,有另外一個(gè)顯著的好處,。這樣可以讓手機(jī)廠商自主選擇,適應(yīng)不同區(qū)域不同運(yùn)營(yíng)商選的不同頻段,,比如賣(mài)到中國(guó)的手機(jī)就優(yōu)先選6Ghz以下的5G射頻模組,,賣(mài)到美國(guó)的手機(jī)就優(yōu)先選毫米波的5G射頻模組集成到5G手機(jī)里,這樣手機(jī)廠商就可以很快地做出來(lái)5G手機(jī)了,,也就加速5G商用了,。
“目前來(lái)看,最快今年年底或者明年年初,,第一波支持6GHz以下和毫米波頻段的數(shù)據(jù)設(shè)備基本上可以面世,,到明年下半年會(huì)有更多的產(chǎn)品面世,大概到明年此時(shí),,大家將可以見(jiàn)到5G手機(jī)了,。”沈磊透露,。