《電子技術(shù)應(yīng)用》
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2022年高通實現(xiàn)載波聚合技術(shù),,5G速率提升最優(yōu)解!

2022-05-26
來源:21ic
關(guān)鍵詞: 高通 載波聚合技術(shù) 5G

眾所周知,,智能手機擁有通訊上網(wǎng)打游戲追劇聊天看小說等種種能力,,是日常生活中名副其實的多面手。但大部分人不知道的是,,這些能力的實現(xiàn),,同樣需要一種名為“基帶”的東西,如果沒有它,,智能手機也就無法聯(lián)網(wǎng),,與板磚無疑。

基帶的專業(yè)解釋我們就不過多贅述了,,簡單來說就是控制手機信號的元器件,,主要工作就是負(fù)責(zé)完成移動網(wǎng)絡(luò)中無線信號的解調(diào)、解擾,、解擴和解碼,,可以說是非常關(guān)鍵的部位,重要性不言而喻,。

01 高通載波聚合技術(shù),,5G速率提升最優(yōu)解,就像手機芯片有強有弱一樣,,基帶芯片同樣高低之分,。不過,經(jīng)常關(guān)注手機圈或者半導(dǎo)體行業(yè)的用戶可能都了解,,無論是手機芯片也好,,還是基帶芯片也罷,行業(yè)最優(yōu)方案幾乎都是高通提供的,。即便到了5G時代,,高通5G基帶方案也一直是業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的選擇。根據(jù)市場研究機構(gòu)Counterpoint 2021年第四季度的數(shù)據(jù)顯示,,高通以76%的份額在5G基帶芯片出貨量中穩(wěn)居第一,,從這里也不難看出,高通在5G基帶方面所取得的成就確實非同一般,。

當(dāng)然,,高通基帶能獲得行業(yè)的普遍認(rèn)可,,其中很大一部分原因就與基帶自身強悍的載波聚合能力有關(guān),。無線電頻譜是移動通信業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),,是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心資源。在5G時代,,在eMBB,、mMTC和URRLLC三大業(yè)務(wù)場景中,行業(yè)對頻譜資源的需求更加迫切,,但頻譜資源是一種稀缺的,、不可再生資源,因此又不得不面對頻譜資源緊張的問題,。對此,,業(yè)內(nèi)最直接的做法就是增加頻譜帶寬以及拓展新的頻譜資源,但無論哪一種方法,,其實都是存在一些限制的,,比如載波的帶寬都是協(xié)議好的,無法隨意改變;而高頻5G的突破也非一朝一夕就能達(dá)到,,是一個緩慢爬坡的過程,。

除了頻譜資源緊張外,各國各地區(qū)制式也有不同,,有的可能在使用FDD(頻分雙工),,而有的則在使用TDD(時分雙工)。但無論是頻譜差異也好,,還是制式不同也罷,,總之高低頻譜、FDD/TDD之間會形成各種頻段組合,,這些頻段組合是難以相互覆蓋,,所以“網(wǎng)差”可能是一個很復(fù)雜的問題。正是有著這樣或者那樣的問題,,“載波聚合”技術(shù)也就有了它存在的價值,,對于高通這樣的基帶供應(yīng)商來說,支持載波聚合技術(shù)的5G基帶能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜效率最大化利用的目標(biāo),,確保用戶能夠在日益復(fù)雜的5G場景中依然可以獲得足夠優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)體驗,,而且其不僅僅只是提高網(wǎng)絡(luò)速率,同時還會保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,,讓我們在觀看4K/8K直播,、暢玩AR/VR云游戲時,也能從容應(yīng)對,。

02 不斷進(jìn)化的高通基帶,,不斷突破的頻譜聚合能力,高通很早就開始研究載波聚合技術(shù),,5G時代到來后,,高通也陸續(xù)在市場中投放了多代支持5G頻譜聚合的基帶產(chǎn)品,,高通基帶的載波聚合能力也在不斷突破中。

比如驍龍X60便支持5G毫米波和Sub-6GHz頻段聚合,,利用其載波聚合的特性,,兼容更廣泛的頻譜組合,能夠為運營商的5G部署提供最高的靈活性,,充分利用各頻段頻譜資源,。到了驍龍X65時代,高通基帶在支持5G頻譜聚合方面又有了新的突破,。此前高通就曾宣布,,他們成功完成了基于5G獨立組網(wǎng)(SA)模式下Sub-6GHz FDD/TDD頻段和毫米波頻段的雙連接5G數(shù)據(jù)呼叫測試,將毫米波頻段的大帶寬優(yōu)勢與Sub-6GHz FDD/TDD頻段的廣覆蓋優(yōu)勢相結(jié)合,,從而可以滿足更大的帶寬需求,,甚至覆蓋到傳統(tǒng)無線連接無法觸及的區(qū)域。

早在2016年10月,,高通就發(fā)布了全球首款5G基帶驍龍X50,,10nm工藝,符合3GPP R15規(guī)范,,支持Sub 6GHz,、毫米波,支持NSA,、TDD,,峰值下行速度5Gbps。

2019年2月,,高通推出第二代5G基帶驍龍X55,,升級7nm工藝,完整支持2G/3G/4G/5G,、NSA/SA,、TDD、FDD,,并支持4G/5G載波聚合,,新增寬帶包絡(luò)追蹤、動態(tài)頻譜共享,。

一年后,,我們看到了第三代驍龍X60,進(jìn)一步升級為5nm工藝,,支持Sub 6GHz頻段TDD-FDD載波聚合,、VoNR、全球5G多卡,還有第三代毫米波天線模組QTM535,。

又過了一年,,第四代驍龍X65到來,4nm工藝,,升級3GPP R16規(guī)范,下行速度達(dá)到10Gbps,,支持更多載波聚合,,升級毫米波天線模組、PowerSave,、Smart Transmit,、寬帶包絡(luò)追蹤。

作為高通第五代5G基帶方案,,驍龍X70特別引入了高通5G AI套件,,可以利用AI優(yōu)化Sub-6GHz、毫米波頻段的5G鏈路,,提升速度,、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、移動性,、鏈路穩(wěn)健性,、能效,并降低時延,。

主要特性包括:

- AI輔助信道狀態(tài)反饋和動態(tài)優(yōu)化,,提升吞吐量和其他關(guān)鍵性能指標(biāo)。

- 全球首個AI輔助毫米波波束管理,,增強性能,,提升吞吐量,擴大小區(qū)覆蓋范圍,,提高鏈路穩(wěn)健性,。

- AI輔助網(wǎng)絡(luò)選擇,支持出色的移動性和鏈路穩(wěn)健性,。

- AI輔助自適應(yīng)天線調(diào)諧,,情境感知能力提高30%,實現(xiàn)更高的平均速度,、更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,。

智能手機的快速發(fā)展,之所以有2G,、3G,、4G、5G之分,除了芯片之外,,基帶起到了至關(guān)重要的作用,,如果沒有基帶,手機無法連接到數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò),,也就無法撥打電話,,發(fā)送短信,更無法上網(wǎng),。這類似于我們每個家用寬帶的“貓”,,負(fù)責(zé)將電信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,也就是調(diào)制與解調(diào)的作用,。

而當(dāng)我們進(jìn)入5G時代之后,,即便一些半導(dǎo)體企業(yè)能研發(fā)出性能強悍的芯片,但卻無法成功的研發(fā)出時代環(huán)境下所需要的5G基帶,,所以我們能看到一些半導(dǎo)體企業(yè)在基帶研發(fā)方面選擇了退場,,一些芯片企業(yè)選擇了外掛第三方基帶。而在5G基帶方面,,剩下的玩家?guī)缀蹙褪O铝巳A為,、聯(lián)發(fā)科、三星和高通,。然而,,高通在5G基帶方面卻展現(xiàn)出了“蓬勃發(fā)展”的勢態(tài)。

根據(jù)Counterpoint Foundry和AP/SoC領(lǐng)域發(fā)布的公告顯示,,2021年第四季度,,高通在基帶芯片市場拿下了76%的市場占比,同比增長13%,,遠(yuǎn)超第二名聯(lián)發(fā)科的18%和第三名三星的4%,。可以說,,在5G基帶芯片市場,,高通已經(jīng)形成碾壓之勢!為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?

首先,每年的第四季度,,對于手機廠家和手機半導(dǎo)體企業(yè)而言,,幾乎都是旺季。全球?qū)π酒男枨蠹眲∩仙?,高通客戶太多,,臺積電產(chǎn)能可能會有風(fēng)險,三星也放大了產(chǎn)能,,不僅高通處理器供貨充足,,而且性價比還很高,。此外驍龍888又是高通的首款集成式旗艦5G soc,強悍的性能表現(xiàn),,在安兔兔性能排行榜形成了霸榜的趨勢,,這給驍龍888旗艦機型很大的宣傳力度。

其次,,提到手機市場的熱門品牌,,蘋果是繞不開的話題,雖然蘋果有自主研發(fā)的A15處理器,,但基帶則外掛的是高通X60基帶,,iPhone13系列,甚至iPhone12系列在全球火爆的銷量,,是推動高通基帶業(yè)務(wù)的重要因素之一。

另外,,在過去幾年的時間里,,華為的海思芯片一直是采用自供的方式,但由于海思庫存緊張,,華為的旗艦系列也都在采用高通的芯片及基帶,,即便是只有4G功能,這也是推動高通基帶芯片市占比上漲的重要因素,。

而之所以大家都會選擇高通,,其根本原因就是高通在通訊及半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)積累,因為“技術(shù)是永不落伍的財富密碼”,。尤其是在5G時代,,高通將全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體技術(shù)與通訊技術(shù)的整合,在現(xiàn)有的通訊基礎(chǔ)設(shè)施和新技術(shù)之間找到了非常完美的平衡,,并將這些研究成果投入到了龐大的市場,。

在通信圈有句話叫“4G改變生活,5G改變社會”,?;蛟S這句話不完全正確,但卻訴說著一個基本事實,,移動通信技術(shù)的每一次躍進(jìn)都會深刻影響著我們的生活,。

2022是全球5G規(guī)模化商用的第三年,,自出現(xiàn)以來,,5G演進(jìn)的步伐一直未曾中斷過,基于5G技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用和技術(shù)也在各行各業(yè)生根發(fā)芽,,推動各領(lǐng)域向著智能化,、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展??梢哉f,,盡管5G商用的時間不長,但已經(jīng)初露崢嶸,,相信隨著終端應(yīng)用的不斷演進(jìn),,勢必還將帶來更深刻的社會變革。

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當(dāng)然,,任何行業(yè)的發(fā)展從“0”到“1”再到不斷壯大,,都少不了推動者和引領(lǐng)者,而在5G發(fā)展的過程中,,高通公司無疑承擔(dān)著這樣一份職責(zé),。事實上,高通作為全球最大移動設(shè)備芯片供應(yīng)商,,在3G,、4G時代就一直占據(jù)著市場主導(dǎo)地位,進(jìn)入5G時代后,,高通公司同樣做了很多努力,,在2019至2022近三年的時間里,高通5G基帶不斷向前演進(jìn),,對于推動5G商用,、引領(lǐng)5G發(fā)展浪潮,起到了重要的推動作用,。

移動通信技術(shù)的迭代并不是一蹴而就的,,既需要有3GPP這樣的國際化組織制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時也需要如高通一樣,,在通信領(lǐng)域具有深厚技術(shù)積累,,能夠提供前瞻性技術(shù)支持。

在過去的30多年來,,高通在移動通信技術(shù)行業(yè)有著開創(chuàng)性貢獻(xiàn),,自上世紀(jì)90年代后期開始,高通就已開始對毫米波,、MIMO,、先進(jìn)射頻等基礎(chǔ)科技進(jìn)行研究,而這些已經(jīng)成為支持5G發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù),。

同樣地,,在5G標(biāo)準(zhǔn)化的制定的過程中,高通一方面保持與3GPP的緊密合作,,另一方面也在不斷推出全新5G調(diào)制解調(diào)器芯片組,。

相比高通驍龍Soc,,高通基帶則有著更加廣泛的應(yīng)用,不僅安卓機在用,,一些iOS設(shè)備同樣在用,,而且高通5G基帶還直接應(yīng)用于汽車、PC,、CPE,、XR、游戲掌機,、IoT以及其他移動設(shè)備領(lǐng)域,,換句話說,除了可以用于手機領(lǐng)域外,,高通5G基帶更多是以面向更廣泛智能終端設(shè)備而存在的,。




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