本刊記者│刁興玲
重磅推出新空口原型系統高通引領全球5G之路
本刊記者│刁興玲

近日,高通5G研發取得重要進展——推出5G New Radio(5G NR)原型系統和試驗平臺,該原型系統在6GHz以下頻段運行,可實現每秒數千兆比特數據速率和超低時延。
2016年6月29日~7月1日,“世界移動大會·上海”(以下簡稱MWCS2016)隆重召開。高通精彩亮相并舉辦了“引領全球5G之路”高通先進連接技術溝通會,以“引領5G”、“智聯萬物”、“連接你我”三大主題演講,全面展示了高通在智能手機、物聯網和未來5G方面的最新連接技術和產品,彰顯了其技術領先優勢。
過去30年中業界主要的工作是連接你我,而未來30年業界將著力連接萬物。高通正利用在連接和計算方面無與倫比的領先地位,通過智能連接平臺變革世界。
“為引領創新,高通這些年來在研發上投入了400億美元的巨資,從而能夠在連接、計算以及認知等方面開展進一步研發。”高通高級副總裁兼大中華區首席運營官羅杰夫透露。高通是技術創新最為重要的貢獻者之一,巨量的資金投入為高通的創新提供了重要的基礎,并將促使高通在5G等方面的創新。

高通高級副總裁兼大中華區首席運營官 羅杰夫
作為下一代連接技術,5G成為全球熱議的話題。未來的5G網絡將是為計算、存儲、網絡資源建立統一連接的架構。這一架構可以提供更高的峰值速率、低至毫秒級的時延,以及更低的成本和更高的能效,這將對萬物連接時代提供最有力的支撐,以此推動智慧城市、智能家居、無人駕駛等技術的發展。
高通研發高級總監、中國區研發負責人侯紀磊表示,5G覆蓋的主要業務類型包括三大方面:增強型移動寬帶、關鍵業務型服務、海量物聯網。
在增強型移動寬帶方面,5G需要具備千兆級數據速率、極致容量、一致性、深度感知等特點;在關鍵業務型服務方面,5G需要具備超低時延、高可靠性、普及易用、強安全性等特點,可應用在汽車、機器人、健康醫療等領域;在海量物聯網方面,5G需要具備低成本、深度覆蓋、超低損耗、高密度等特點,將應用在可穿戴設備、智慧城市、智能家居等眾多物聯網領域中。
“LTE演進將成為5G平臺的重要組成部分,而高通正在引領5G發展。”侯紀磊表示。目前在很多地區LTE-A連接已經實現,載波聚合、MU-MIMO等技術在高通移動芯片處理器上已經應用。在此基礎上,LTE連接技術進一步升級為LTE-A Pro,下行速率可以達到千兆級別,高通正大力開發共享頻譜、端到端連接技術以及在窄帶物聯網(NB-IoT)上的技術實現。
高通一直致力于推動4G和5G通信技術的持續演進。早在10年前高通就已開始對5G進行前瞻性研發,并參與5G測試、演示,與產業鏈合作推動5G發展進程。
近日,高通5G研發取得了重要進展,宣布推出5G New Radio(5G NR)原型系統和試驗平臺。5G NR原型系統在6GHz以下頻段運行,可實現每秒數千兆比特數據速率和超低時延。“超低時延”對于5G帶來的很多應用至關重要。除此之外,該原型系統還可以實現靈活部署、支持全面網絡覆蓋和廣泛的應用場景。
高通認為,5G有望充分利用廣泛的頻譜資源,利用6GHz以下頻段則是實現靈活部署、支持全面網絡覆蓋和廣泛用例的關鍵環節。該原型系統所采用的設計正被用于推動3GPP開展基于OFDM技術的全新5G NR空口的標準化工作。
原型系統將密切追蹤3GPP進程以幫助移動運營商、基礎設施廠商和其他行業參與者及時開展5G NR試驗,并且支持未來的5G NR商用網絡啟動。全新原型被補充到高通現有的5G毫米波原型系統中,后者在28GHz頻段上運行并且能夠利用先進波束成形和波束導向技術,在非視距環境中支持穩健的移動寬帶通信。
作為與中國移動合作的一部分,高通于MWCS2016期間在自己和中國移動展臺上首次公開展示了該原型系統。

頻譜資源在技術發展中至關重要,在侯紀磊看來,5G將是面向從1GHz以下到毫米波的全部頻譜類型和頻段的統一設計。
侯紀磊指出,1GHz以下頻譜擁有覆蓋優勢,因此多是面向海量互聯網;而頻段更高的1GHz~6GHz頻譜,更多是針對增強型或超增強型移動寬帶;而毫米波則將是往高速連接和極致帶寬發展的一個必然方向。
除了推出6GHz以下5G新空口原型系統和試驗平臺外,尤為值得一提的是,高通正在推動5G毫米波發展,讓毫米波在極致移動寬帶領域成為現實。面向極致移動寬帶發展穩健的5G毫米波技術,高通研發28GHz端到端原型系統展示波束成型和掃描,以應對非視距場景、提高室內外覆蓋并提供強大的移動性。
頻譜資源匱乏已成業界共識,LTE已經實現了載波聚合技術,為提高頻譜利用效率,高通研發副總裁范明熙表示,5G將繼續沿襲載波聚合技術。載波聚合技術可以利用4G或5G作為主載波,這主要取決于網絡覆蓋情況。在載波聚合中,聚合方式主要有兩種,一種是授權頻譜之間進行載波聚合,另一種是聚合共享頻譜或者非授權頻譜。“出于覆蓋的考慮,運營商可以使用低頻和高頻兩個頻段同時進行載波聚合,提高用戶體驗。”范明熙指出。
5G網絡的極速體驗最終將通過智能終端體現出來,在5G智能手機的設計中會面臨一些挑戰,首先5G智能手機要兼顧高速率和低功耗;其次,5G將利用大量不同頻段;包括6GHz以上和6GHz以下頻段。最后,未來的終端將是滿足5G/4G/3G/Wi-Fi同時接入的多模終端。
要在單一終端上支持這么多的通信連接技術和頻段,這對射頻前端的設計提出了巨大的挑戰。高通研發高級副總裁Durga Malladi指出,“未來調制解調器及射頻前端技術都將成為5G發展的關鍵,而高通目前已經推出了RF360前端解決方案,幫助終端同時支持不同頻段,可滿足5G需求。”
多模多連接技術對5G的成功也至關重要。在高通的技術體系中已包含多種先進無線技術,可滿足5G需求并支持5G服務。“高通在各頻段的協調、多連接和多模的領先優勢,已經在終端上有所呈現,這些積累將助力高通引領下一代移動通信服務的發展。”侯紀磊指出。
5G路線圖極其復雜并高速發展,在這其中調制解調器和射頻前端領先性至關重要。高通已經推出了驍龍X16調制解調器,這是移動行業首款LTE-A Pro調制解調器,通過支持跨LTE FDD和TD-LTE頻譜最高達4x20MHz的下行鏈路載波聚合和256-QAM,帶來“像光纖一樣”最高達1Gbit/s的LTE Cat.16下載速度與高達150Mbit/s的上行速率(Cat.13),同時支持全新的3GPP頻段——3.5GHz頻段。
驍龍X16LTE調制解調器把下行速率推到了一個前所未有的高度,更代表了邁向5G的重要一步,是整個移動行業的重要里程碑。目前這款調制解調器已經出樣,預計商用終端將在今年下半年上市。虛擬現實、云服務、視頻通信、即時娛樂體驗等都促使千兆調制解調器誕生,未來這些都是5G的重要應用場景。
高通一直以來不斷推動移動技術從標準化走向商業化。在即將迎來的下一代無線技術領域也是如此:設計5G,如基于OFDM的統一空口;貢獻3GPP標準,如大規模MIMO模擬、全新LDPC碼設計;提供先進原型,例如在2016年MWC上的5G毫米波演示;聯合主流運營商參與具影響力的試驗和Pre-5G活動……這一系列活動都將助力5G盡快商用。
在無線/OFDM技術和芯片組具有領先性、具有先進原型的端到端系統方法、擁有領先的全球網絡經驗及規模,這些優勢都將助力高通引領5G之路。
Durga Malladi指出,高通已與各家運營商開展深入合作。2018年5G標準化第一版規范將出臺,在標準制定后,相應的芯片產品也將隨之上市。
編輯|刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn