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一顆芯片如何支持5G全網通

h1654155973.6121 ? 來源:fqj ? 2019-05-06 15:38 ? 次閱讀

5G商業成功,終端成熟是關鍵。

5G早期的主要業務依然是移動寬帶,5G手機的成熟度與普及度不僅決定了5G商用規模,且能幫助運營商快速收回投資成本,進而更上一層樓擁抱萬物智聯時代。

反之,如果早期推出的5G手機不成熟,用戶怨聲一片,必然會影響5G招牌。

4G時代是前車之鑒。2011年,美國運營商Verizon推出首款搭載LTE網絡的4G手機,可這款手機又厚又慢又熱還超耗電,結果被業界評為“有史以來最糟糕的手機”。而這家曾經與蘋果平起平坐,被認為是“Android 手機王者”的手機廠商,由于后來的種種原因,已淪落到被人遺忘。

那么,什么樣的5G手機才是成熟的,簡而言之,4G有的我要有,4G沒有的我更要有。

在功能上,要在4G手機基礎上新增5G功能;在性能和體驗上,要比4G手機更好。唯有這樣的5G手機,消費者才愿意花錢購買。

但想要消費者掏腰包,并不容易。復雜性是5G時代最頭疼的問題,2G/3G/4G/5G共存讓網絡復雜到無以復加,而一部小小的手機要連接如此復雜的網絡,肯定就更頭疼了。

要克服新的挑戰,作為手機聯接網絡的核心部件,5G手機芯片能力自然是關鍵。

一顆小小的芯片將如何支持5G全網通手機?

4月16日,在深圳舉辦的第16屆全球分析師大會現場,華為Fellow艾偉發表了“World's First 5G Chipset Fits All Networks”主題演講,分享了華為5G全網通的最新進展,以及在巴龍和凌霄加持下如何實現無處不在的5G聯接。

▲圖片來源于華為麒麟官方微信公眾號

5G加速到來

艾偉在演講中表示,5G時代標準、網絡和終端芯片的發展節奏趨于同步,與2G向3G演進、3G向4G演進時代不同,5G產業節奏更快。

3G時代,1999年12月首版UMTS標準R99凍結,2002年首張UMTS網絡推出,直到2004年首部支持3G的手機才上市。

4G時代,2008年3月首版LTE標準R8凍結,2009年首張LTE網絡推出,到2011年首部支持4G的手機上市。

而進入5G時代,在2018年6月首版5G標準R15凍結后,不到一年內,已有5G網絡和終端芯片推出。

5G手機量產將加速到來,預計5G手機用戶達到十億的水平只需要五年時間。

5G產業鏈加速將給運營商帶來更快的投資回報,保證收入來源,從而為下一步5G改變社會打下基礎。

但是,產業節奏加快的同時,要推出一款真正成熟的手機,保證用戶體驗不降反升,手機芯片需要克服諸多挑戰。

克服挑戰

5G芯片主要要克服頻譜、網絡構架、上行覆蓋和雙卡功能四大方面的挑戰。

頻譜

現在的4G全網通手機支持2G/3G/4G多制式多網絡共計達20多個頻段,而5G手機不但要支持2G/3G/4G,還要支持5G NR從600MHz到28GHz更廣、更高的頻段范圍。

5G時代運營商拿到頻譜組合是不一樣的,有些運營商用TDD來建,有些運營商用FDD來建,有些運營商用Sub-6GHz,有些運營商用毫米波,手機里融合這么多射頻需求,這帶來了巨大的射頻前端復雜度。相對4G,在很多指標方面,5G的復雜度是4G的多倍。

更多的射頻前端部件、更多的天線,要容納進手機有限的空間里,還要保證高性能的射頻功能和控制發射功率,這對芯片帶來了新的挑戰。

為應對5G新頻段帶來的射頻技術挑戰,巴龍5000采用更高集成度的射頻前端模組;結合整機ID形態進行創新,預留更大空間并創新設計智能天線控制方案;推動高頻器件加工工藝、測試方法等環節,加速產業成熟。探索精準的高頻應用場景,采用全新5G RFIC平臺架構和寬帶降功耗技術,解決5G射頻痛點,實現更加穩定的極速聯接。

網絡構架

眾所周知,5G組網有NSA和SA兩種組網方式,有些運營商選擇先采用NSA組網再演進到SA,有些運營商選擇直接采用SA模式,這意味著,5G手機最好一開始就能支持NSA和SA兩種模式,讓用戶在運營商升級到SA后直接享受SA的服務。

鑒于此,巴龍5000全球率先同時支持SA和NSA組網方式,當5G網絡向SA組網方式遷移時,搭載巴龍5000的終端只需進行運營商軟件升級即可使用SA組網的5G網絡,有效保障存量終端的用戶利益。

上行覆蓋

基站的發射功率可以高達幾十瓦,而手機的發射功率僅在瓦級別,兩者之間的差距導致基站與手機之間的上下行覆蓋距離存在差異,手機到基站的上行覆蓋距離是短板。

5G頻段更高,頻段越高,無線信號的覆蓋距離越小,這又導致了這個上行覆蓋短板越來越長。為了彌補這個短板,華為巴龍5000基于高效的PA設計支持HPUE,將上行發射功率提升3dB,實現更好的上行覆蓋。

這看起來是一個簡單的需求,但并不是每一家都能做到的。

雙卡功能

目前超過70%的手機都是雙卡的,5G手機一出來,也要滿足這一傳統需求。巴龍5000支持雙卡5G功能,滿足雙卡用戶對于5G體驗的需求。

簡而言之,巴龍5000是一個全新的終端Modem架構,單芯片支持2G/3G/4G/5G多種網絡制式,支持所有頻譜,支持多天線,包括在Sub 1G下的2天線、Sub 6G上的4天線和毫米波上的更多天線,支持5G雙通道載波聚合,也支持5G和4G、不同頻譜之間一起聯合工作,還支持基本的網絡構架和雙卡功能。

基于全新的構架設計,巴龍5000可實現業界標桿5G峰值下載速率,在Sub-6GHz頻段最快達到4.6Gbps,在毫米波頻段最快達到6.5Gbps,疊加LTE雙連接最快達7.5Gbps,是4G LTE體驗速率的10倍。

華為表示,當搭載巴龍5000的5G手機一上市,該有的需求都必須滿足,保證用戶在換機時不會有任何體驗上的損失,只會增強。

此外,基于全網通聯接能力,巴龍5000聯合產業界合作伙伴開展了一系列5G業務驗證,其中包括中國移動、中國電信、中國聯通、安立公司是德科技、羅德與施瓦茨公司等多個運營商、測試廠商、設備廠商,同時也與多家網絡設備商做了互操作測試,以充分驗證巴龍5000的商用能力,以加速推進5G產業發展,領航5G時代。

打造無處不在的聯接體驗

5G時代,5G與Wi-Fi將形成互補,為用戶提供室內外無縫的高速聯接體驗。為此,華為還推出了凌霄系列芯片以實現家庭千兆Wi-Fi無死角覆蓋。

凌霄系列提供完整的套片,包括電力貓、路由與計算、WiFi、IoT WiFi等產品芯片,覆蓋家庭網絡的所有節點。

其中,凌霄電力貓芯片支持創新研發的PLC Turbo技術,硬件上將傳統電力貓基于“火零”兩線數據傳輸升級到“火零地”三線數據傳輸,軟件上通過凌霄芯片的底層算法優化,來大幅降低電器產生的噪聲干擾,解決了Wi-Fi信號穿墻難題,實現了組網性能翻倍提升;凌霄WiFi芯片支持端管協同,與麒麟WiFi配套芯片Hi1103形成一條低時延、高吞吐穩定傳輸的“黃金管道”,帶給用戶穩定高速的家庭網絡體驗;凌霄路由處理器采用4核CPU,支持多種插件應用,內置5千兆處理能力的IPv6/v4硬件引擎,支持>100MB/s存儲性能,支持1Gbps性能硬件安全防火墻,保障家庭網絡的穩定性和安全性。

5G時代不但要保障移動業務體驗,還要保障家庭寬帶高速無縫體驗,以適應視頻業務向高清化、大屏化、多屏化和多點化趨勢發展,最終實現從聯接人、聯接家庭到構建萬物互聯的智能世界,而華為芯片作為ICT產業最核心的底層基礎設施,正邁出穩抓穩打的步伐,走向新時代。

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