過去十年移動互聯網的興起，除了給蘋果等一眾終端設備廠商帶來豐厚的利潤以外，站在背后的無線設備供應商高通也聲名日盛。自1985年成立以來，在無線領域深耕的高通積累了深厚的技術和專利，這讓其在移動網絡從GSM向4G演進的過程中迎來了大爆發。可以說無線技術發展到今天的這個形態，高通功不可沒。

　　到了2106年，由于無人駕駛、物聯網等新應用的興起，社會對無線網絡的要求又提升了一個等級，無線先行者高通也開足馬力，向下一個目標出發。

　　X16：首款商用的千兆級LTE調制解調器

　　先說個概述。

　　X16 LTE 調制解調器是高通推出的第六代分離式LTE 多模芯片組，該款調制解調器采用了最先進的14nmFinFET制程工藝及其射頻收發器WTR 5975。

　　作為首款推出的商用千兆級LTE芯片，X16通過支持跨FDD和TDD頻譜最高達4×20MHz的下行鏈路載波聚合（CA）和256-QAM，帶來最高達1Gbps的LTE Category 16下載速度；同時它還通過支持最高達2×20MHz的上行鏈路以及64-QAM，帶來高達150Mbps的上行速度。

　　高通表示，X16能夠提供的最高下載速度，能夠讓用戶有“像光纖一樣”的體驗，與高通的第一代LTE設備相比，X16在速度上有了10倍的提升。

　　可以說，在高通之前，沒有任何友商能夠到達這個高度。

　　從上圖我們可以看到，相對于上一代基帶X12，X16的速度幾乎快了一倍，這個是如何實現的呢？究竟高通在當中做了哪些提升呢？我們不妨和將X12和X16的參數做一個詳細對比，探求一下提升的奧秘。

　　對比得知，X16較之X12，主要做了以下方面的提升：

　　首先是下行的LTE Cat 的支持從CAT12提升到CAT 16，從3GPP的標準我們可以看到，隨著LTE Cat的演進，上下行速度有了明顯的改變。

　　3GPP對LTE Cat的相關定義（source：維基百科）

　　這樣，X16在4G的下一個重要階段LTE Advanced Pro中提前布局，能夠滿足未來汽車、無人機和VR設備的廣泛連接需求。

　　其次，載波聚合從前一代的3X20MHz提升到現在的4X20MHz。

　　從高通以前的介紹我們知道，載波聚合可以將多個載波聚合成一個更寬的頻譜，同時也可以把一些不連續的頻譜碎片聚合到一起，能很好地滿足LTE、LTE-Advanced系統頻譜兼容性的要求，不僅能加速標準化進程，還能最大限度地利用現有LTE設備和頻譜資源。

　　換句話說，載波聚合就是將零散的頻譜“粘”在一起，提供更快速率。最直觀的好處就是大幅度地提升了傳輸速度、降低延遲，另外還能有效改善網絡質量，提升吞吐量，使網絡負載更加均衡。

　　現在的4X20MHz載波聚合，加上高通的256QAM加持，所以讓高通的下行速度高達1Gbps，相較于上代的600Mbps有了大幅度的提升。

　　另外和上一代一樣，X16的4×4 MIMO支持四天線同時接受數據，較之兩天線的傳統LTE設備，四天線設備可以同時接收10個不同的LTE數據流，而當中每個數據流能提供100Mbps的峰值吞吐量，無疑在速度上有了很大的提升。

　　當然，要達到Cat 16 1Gbps的下載速度，則需要運營商支持4×20頻寬和256QAM，另外2個載波聚合、4×4 MIMO以及10個空間流也是必不可少的。從現在的狀況看來，全球沒有多少個運營商能夠完全滿足這個條件。

　　但高通表示，他們目前已經和澳洲運營商telstra、愛立信和NETGEAR聯手合作，讓X16在NETGEAR的MR1100路由器上實現了千兆級LTE性能。

　　根據高通一貫的做法，相信X16將會被搭載在早先發布的驍龍835處理器上，高性能的基帶和AP搭載一起，驍龍835將會稱霸明年上半年的移動SoC市場，是毫無疑問的了，從目前看來，很長一段時間也將見不到后來者。

　　為物聯網做好了準備

　　物聯網成為半導體廠商搶奪的下一個市場，這儼然是不爭的事實，但涉及到萬物互聯的最關鍵——無線網絡的連接方式，產業界卻一直也在各種方案上角力。

　　發展到現在，連接標準基本上是NB-IoT和Lora的分庭抗禮，Sigfox似乎已敗下陣來。而當中尤以NB-IoT最被看好，這種借助于運營商網絡建立低速連接的通信標準在未來勝出的機會很大。作為無線網絡市場領先專家的高通怎么可能錯過這個萬億市場。在3GPP今年六月完成NB-IoT標準后，高通就迫不及待的推出了支持Cat-M1和Cat-NB1的調制解調器MDM9206，加緊布局物聯網。

3GPP對奔跑在5G上的IoT標準定義的進化（source：羅德與施瓦茨）

　　從市場觀察得知，因為LTE主要是針對廣泛的移動市場做優化的，加上LTE Modem比較貴，所以IoT對4G網絡并沒有強烈的需求，這就導致目前60%的物聯網設備用的是類似GPRS這樣的第二代移動通信技術。

　　但業界也意識到龐大的IoT市場對專門優化的網絡有迫切的需求。因此3GPP對MTC（machine type communications）有了幾次的修改敲定。到了Rel.13，3GPP終于就放出了eMTC（Cat-M）和Cat-NB1。從發射功率、上下行速度和數據速率方面做了新的標準定義。

3GPP 對 Cat M1 和Cat NB-1的參數定義

　　這些基于運營商蜂窩網絡部署的IoT網絡標準，無疑會成為IoT設備廠商緊盯的方向。高通的MDM9206就是當中的先行者。

　　據高通產品市場總監沈磊表示，MDM9206作為繼MDM9x07之后的又一力作，在設計上有了不少的增長，作為一款面向類似電池供電性傳感器應用的全球性連接解決方案，MDM9206采用了專門的設計，提供了比公司前幾代LTE產品更低的功耗和更長的距離連接。能實現物聯網的低成本、低功耗、低帶寬和更廣泛的支持。

　　需要指出的是，這款產品推出的時候是可支持LTE Cat M1的，但是通過即將推出的軟件更新，MDM9206會升級支持到Cat M1/NB-1雙模。這樣就可以使物聯網產品能在全球一系列的運營商網絡中運行，實現產品全球覆蓋的最大化和規模化。

　　沈磊還表示，高通未來會在物聯網領域持續提供廣泛的技術組合。

　　5GModem，高通又走在所有人前頭

　　大家都知道移動網絡會往5G走去，但關于5G的標準，5G的實現方式，產業界還沒蓋棺定論，但高通已搶先所有人一步，發布了全球首款商用的5G 調制解調器芯片組解決方案X50，走在了所有人的前頭。

　　我們來看一下無線大拿對于5G Modem有什么見解。

　　據連線報道，在過去幾年，移動數據量火箭般飆升，單在2015年，移動數據量就較上年增長了74%，每個月全球的數據量達到了3.7艾字節（1艾約為2的60次方）。龐大的數據量讓現在運行的4G標準似乎有點扛不住，下一代標準5G于是在加緊謀劃。

　　但由于無線設備占用頻段越來越密集，現在常用的300MHz到30GHz波段非常稀缺，產業人士便把目光瞄向了毫米波頻段（30Ghz到300Ghz），因為這個頻段的資源尚未被開發利用，非常豐富，且能滿足大數據量、低延遲的需求，這就讓毫米波在5G成為行業主攻的方向。

　　高通這次推出的驍龍X50是支持28GHz頻段毫米波頻譜的運行，通過支持800MHz帶寬，X50 5G調制解調器能支持最高達美妙5千兆比特的峰值下載速度。

　　對毫米波有了解的人都知道，在這么高的頻率下，穿透力會是一個問題，高通是怎樣解決這個問題，保證通信不被阻隔和終端呢？

　　沈磊表示，高通通過波束成形波束追蹤技術的多輸入輸出（MIMO）天線技術，在非視距環境中實現穩定、持續的移動寬帶通信。在這里補充一下，為什么這樣可以提升通信質量。

　　其實簡單的說，波束成形就是把信號聚成一個類似光束那樣的“波束”，波束追蹤就是說在你使用移動終端，并移動的過程中，信號會始終“追”著你走，保證你的連接不中斷。哪怕是看不見的情況下，高通的毫米波技術還能利用周圍環境硬件的反射，維持終端與基站之間的鏈接。

　　據高通方面介紹，由于毫米波運行的頻率較高，小波長使大量天線陣元能在相對較小的形狀因子中運行。而我們可以利用毫米波的這種特性，形成狹窄的定向波束，發送和接收更多能量，從而克服傳播/路徑損耗的問題。這些窄波束也可用于空間復用。這是將毫米波用于移動寬帶服務的關鍵要素之一。

　　此外，在視距路徑受阻時，非視距（NLOS）路徑（如附近建筑的反射）能有大量能量以提供替代路徑。

　　然而，使毫米波“移動化”的挑戰還不止如此。想要通過毫米波獲得良好的移動寬帶用戶體驗，需要不斷的智能波束搜索和跟蹤算法，來發現并切換到主導波束路徑上。該路徑會根據環境、移動性以及其他因素的改變而不斷變化。

　　另外，在天線上的布置，也是高通解決信號覆蓋問題的另一個方法。

　　由于毫米波具有更短的工作波長， 可以有效減小器件及系統的尺寸，這樣的話天線就可以做的很小，因此高通方面表示，以后在這種方式下，可以把更多的天線集成到設備中，靈活使用，提高信號強度。

　　比如高通在其原型中運用了大量的天線技術，在基站側，高通用了128根天線，而在終端側則用了16根天線。這么多天線陣列的MIMO（多進多出）對于信號來說也是一個保證。

　　雖然高通方面是本身做了很多技術改進，但毫米波的一些天生屬性是無法改變的，這個超高頻率對基站部署來說也是一個挑戰，對手機的天線設計是一個挑戰，對穿透能力也依然是一個巨大挑戰，高通沈磊表示，高通正在加緊投入，各個擊破，相信很快會給到大家一個不錯的答案，高通的未來也是希望能夠加速5G全球標準，——5GNR的制定。