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高通面向未来 展示5G手机设计

2019-02-18 10:53

  (原标题:高通展示5G手机参考设计 克服众多技术难题)

  所有人都在期待着5G的来临。手机厂商需要它成为一个新的业务增长点,手机用户则想通过它获得更快的上网速度。

  目前,手机厂商、芯片厂商和通信运营商都在紧锣密鼓地进行着5G有关的研发工作,而相关的成果也正在逐渐被展示出来。

  最近,高通就在位于圣迭戈的总部向媒体展示了一款5G智能手机的参考设计。从外观上看,它和普通智能手机没什么区别:黑色的外壳,材质为金属+玻璃,还运行着最新版本的Android系统。

  但与此同时,这款手机的确拥有一个面向未来的功能:5G。这项功能可带来更快的联网速度,更低的延迟,更多的联网选择......坦率地说,5G的确相当神奇。

  “这有点像魔法,”高通产品营销总监Ignacio Contreras开玩笑说。他手里拿着的就是高通的5G参考设计手机,其目的是帮助运营商和制造商规划他们的5G手机。

  对于即将到来的新一代5G手机,我们自然是满怀期望的。由于需要使用更大、功耗更高的芯片,5G手机是否会变成大块头?它们的机身厚度是否会翻倍,同时用几个小时就会没电?

  当然,在即将开幕的MWC展上,我们会看到首批5G智能手机的问世。但就目前而言,高通的这个参考设计能让我们对新一代5G手机有一个更加合理的期待。

  “有一点会在未来几周被证明——我们也已经在这个参考设计上看到了——那就是5G手机可以拥有漂亮、时髦的设计。这是一个已经解决的挑战。“Contreras说道。

  解决毫米波问题

  Ignacio Contreras展示高通5G手机参考设计

  高通的这个参考设计支持sub-6Ghz网络和新兴的毫米波网络,有趣的是,它解决了网络分析师对高频带宽的一大担忧:这些信号的有效距离有限,而常见物体可能会阻碍它们。如果你把手放在了天线上,那手机的信号质量便会受到影响(还记得乔布斯说的“你拿手机的姿势不对”吗?我们可能又要经历一次了)。

  但是在这个参考设计中,高通跨过了这个很多工程师和技术人员都认为不可逾越的障碍。

  “人们认为这是不可能的,但它已经被解决了。毫无疑问,这非常具有挑战性。“Contreras说,“在前一两年里,人们还都认为这是不可能的。但它现在已经被解决了。“

  高通之所以能过解决这个技术难题,部分原因是他们使用了新的组件和技术。此外,在这个参考设计当中,高通还使用了多根天线。

  “在这个参考设计中,我们有三个毫米波模块,”Contreras解释道。一个位于手机的顶部,另外两个位于左右两边。“因此,如果你用手挡住其中一个天线,或者把它放在一个物体旁边,其他天线仍然可以正常工作,并能够与信号塔进行通讯。”

  试想一下:手机芯片需要随时跟踪每个天线的信号质量和强度,以确定哪一根是最佳候选。如果有一根天线被阻挡,它需要快速进行切换。此外,当用户在走路,骑自行车或以每小时75英里的速度驾驶汽车时,芯片还需要处理不同发射器和基站之间的转换。

  “让它正常工作就已经颇具挑战性了。而让它在这种外形中工作,像如今的智能手机一样工作,简直太疯狂了,“Contreras说到,“这有点像魔术,而我们应当对所有加班加点解决所有这些问题的工程师们表示赞赏。”

  顺便一提,这其实不是一个大幅度的变化:当前的智能手机拥有6到7根天线,而根据高通的介绍,5G手机的天线预计会有8到9根。高通芯片内置的技术会把天线传输的信号组合在一起,并优化返回信号,以确保连续覆盖,无论使用的是哪一根天线。

  信号的整个射频部分也是如此:收发器,滤波器,放大器——5G需要全新的一组。“这就是为什么我们必须开始研究模块,而不仅仅是销售独立的元件。”Contreras他解释道。

  解决耗电问题

  任何网络技术所面临的挑战很大一部分来自于电源效率,而5G在这里有自己独特的问题。

  Contreras解释说,5G网络更高的带宽需要更多的操作处理。为了解决这个问题,高通倾向于使用一项名为CDRX的技术,它也被称作连接不连续接收(connected discontinuous reception)。

  “你已经连接(到网络)了,但是你安排塔台只在某些时间点接收数据。因为如果吞吐量很高,那么瞬时大量接收数据可能要比连续接收数据更效率一些。“Contreras说。这让手机可以让一些监控组件进入休眠状态,并且只在数据即将到来时才会唤醒它们。

  这种工作方式类似于混合动力汽车发动机,后者会尽可能关闭汽油发动机,转而使用更高效的电池。

  我们将在MWC看到什么?

  如果你认为这些在短时间内不会到来,那你就大错特错了。

  “实际上,所有主要的Android手机制造商都将(在MWC)发布或推出自己的5G旗舰手机,”Contreras说,“5G网络将在全球范围内部被署——在美国、欧洲、日本、韩国、澳大利亚和中国,都将有5G网络被投入使用,并得到发展。“

  换句话说,未来不是即将到来,而是已经来了。

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