为解决5G部署难的问题,高通推出了全新X60芯片
本文摘要:文/OdinAsgard 雖然移動通信與手機產業的盛事,MWC最後因為疫情而取消瞭,但作為通信業龍頭之一的高通(Qualcomm)仍然按照預定計劃,推出瞭新一代5G調制解調器及射頻

文/OdinAsgard

雖然移動通信與手機產業的盛事,MWC最後因為疫情而取消瞭,但作為通信業龍頭之一的高通(Qualcomm)仍然按照預定計劃,推出瞭新一代5G調制解調器及射頻系統(俗稱基帶芯片):X60。

X60芯片是高通的第三代5G芯片,也是全球第一塊5納米制程的5G芯片,並加入瞭全新的載波聚合技術,相比起上一代X55,帶來更快的速度、以及更好的功耗控制。此外,X60采用的全新載波聚合技術,能靈活支持5G與4G的復雜又混亂的大量頻譜,希望藉此能推動全球佈署5G部絡。

為什麼要推動5G進程部署?

科技界部署5G(第5代流動通信技術)都有4-5年瞭,盡管去年陸續有5G手機出現,但仍然遠遠叫不上普及。為什麼5G看起來這麼近,但實際又那麼遠?

究其原因,是因為部署5G,遠比部署4G要難。而部署的難點之一,是5G頻段十分混亂。

以往4G使用的是低頻的長波(約1.7-2.2GHz),為瞭進一步提升帶寬,5G采用瞭更高頻率的頻段,但高頻也會帶來另一個副作用,就是發射距離更短。為瞭保證信號能有足夠的覆蓋,所以網絡運營商部署5G時,需要部署比4G時代更多的基站,所以成本也遠比4G要高。

 毫米波、Sub-6與4GLTE的波段覆蓋示意圖。圖片來源:高通。 毫米波、Sub-6與4GLTE的波段覆蓋示意圖。圖片來源:高通。

因為高頻譜5G基站部署成本極高,所以最初制定5G技術時,采用瞭各種權宜方案:5G的高頻率頻段,除瞭有帶寬大、幅蓋范圍小的高速超高頻(約3GHz-40GHz)毫米波(mmWave),更設有顏率略低一的6GHz以下頻譜:Sub-6特高頻頻譜(約0.3GHz-6GHz)。

Sub-6頻率的帶寬雖然較窄,但頻率與4G的頻譜比較接近,所以幅蓋范圍則比較廣(上圖),可以減少基站的數量,降低運營商的部署成本。而由於歷史的原因,Sub-6譜段裡,還要再分為FDD和TDD兩種制式。因此,目前5G網絡在毫米波、Sub-6、FDD、TDD等種組合之下,產生瞭超過10,000種的頻段組合,而些頻段組合之間難以互相覆蓋,手機傳輸信息時,數據往往隻能同一組合頻段裡堵著,因而使我們無法用盡頻寬。

如果大傢還太不明白,也不要緊。全球的移動通信網絡信號,都在大氣裡的不同的無線電頻段上傳輸。想像一下每一個頻段,就是一條高速公路,但這些高速公路使用各種制式技術,互不兼容。

所以如果你這個數據包用瞭Sub-6FDD的頻段1傳輸,所有信息都要擠在這條路上傳送(上圖),即使旁邊的個頻段也是空置的,你也隻能眼巴巴的看著數據堵在同一個頻段裡。當這條“公路”上的手機愈多、數據愈大,傳送速到也會愈慢。這樣,不但白白浪費大氣裡的無線電資源,也使運營商難以部署。

“載波聚合”技術是什麼?

但X60采用瞭“載波聚合”技術後,當手機傳輸數據時,X60可以靈活地通過多個頻段傳輸數據,情況就好像公路擴闊瞭,堵著的車子都可以從不同的行車線上運送文件(上圖)。“載波聚合”可以在有限的基站下,使5G傳輸速度變快,網絡的吞吐量也會增加,能同時讓更多的設備、通過5G網絡轉送更多的信息,也能通過不同覆蓋范圍的頻段,來增加5G的覆蓋能力。

舉例說,如果運營商支持4G頻譜的動態頻譜共享(DynamicSpectrumSharing,DSS),使用X60手機就直接利用閑置的4G頻段,傳輸5G信號,因此,運營商可以在原有4G頻段上,直接鋪上5G的TDD頻段,讓運營商部署更方便、成本也更低。

圖片來源:高通。圖片來源:。

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