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行業(yè)與政策
邂逅垂直行業(yè) 等待5G大放異彩
導(dǎo)讀：如果說4G改變了生活，那么5G將改變社會。不過，在其大展身手之前，我們不妨先來了解一些它背后的技術(shù)。
峰值理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高清畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成――這是業(yè)內(nèi)對于5G最直觀的描述。5G的意義當(dāng)然不局限于網(wǎng)速更快、體驗更優(yōu)，其高可靠、低時延、廣覆蓋的特性也賦予了它連接新行業(yè)、催生新服務(wù)的使命。如果說4G改變了生活，那么5G將改變社會。不過，在其大展身手之前，我們不妨先來了解一些它背后的技術(shù)。
在5G即將到來的當(dāng)下，手機(jī)仍舊是最重要的終端形態(tài)。如果把網(wǎng)絡(luò)看做高速公路，那么手機(jī)就應(yīng)該是行駛在路上的汽車，兩者相輔相成。于車于路，數(shù)百家企業(yè)耕耘在無線通信領(lǐng)域為推進(jìn)5G商用做著貢獻(xiàn)，高通就是其中之一，而其提供的產(chǎn)品則是很多終端廠商研發(fā)生產(chǎn)5G手機(jī)的基礎(chǔ)。
5G射頻的小身材大智慧
在2018高通4G／5G峰會期間，高通宣布推出面向智能手機(jī)和其他類型移動終端的高通QTM052毫米波天線模組系列的最“小” 新產(chǎn)品——全集成5G新空口（5G NR）毫米波（mmWave）模組。這款最新推出的毫米波天線模組，比他們于今年7月發(fā)布的首批QTM052毫米波天線模組在尺寸上小了25％。
QTM052毫米波天線模組到底有多重要？它是全球首款面向智能手機(jī)和其他移動終端的全集成5G新空口（5G NR）毫米波及6GHz以下射頻模組。高通QTM052毫米波天線模組系列和高通QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列可與高通驍龍?X50 5G調(diào)制解調(diào)器配合，共同提供從調(diào)制解調(diào)器到天線（modem－to－antenna）且跨頻段的多項功能，并支持緊湊封裝尺寸以適合于移動終端集成。消費(fèi)者有望在2019年第二季度就可以用上5G手機(jī)。
由于面臨諸多技術(shù)和設(shè)計挑戰(zhàn)，很多人都認(rèn)為毫米波在移動終端和網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是不切實際且不可實現(xiàn)的。首先，毫米波能量發(fā)散比較快，容易衰弱，無法傳播到很遠(yuǎn)；其次，毫米波頻譜容易被樓宇、人體等阻擋、反射和折射；第三，毫米波受限于很多空間因素，衰減非�？�。不過，高通將波束成形、波束導(dǎo)向和波束追蹤技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品中，顯著改善了毫米波信號的覆蓋范圍及可靠性。
波束成形是不可或缺的幕后功臣，高通的毫米波天線模組不再使用全向發(fā)射，而是選擇定向發(fā)射。把能量聚集在一個波束，從而使得能量能夠傳輸?shù)酶h(yuǎn)，以提高覆蓋。高通利用多個天線形成相控天線陣列，天線之間的信號經(jīng)過互相干涉影響，能把信號能量集中在一個方向發(fā)射出去。
形成波束后又出現(xiàn)了其它問題，如果只有一個波束，波束的方向又不變，一旦手機(jī)的位置有變動，信號就無法傳到基站。因此，波束必須要通過波束導(dǎo)向技術(shù)不斷調(diào)整，指向傳輸對象的方向。同時，手機(jī)持有者的位置不斷移動，基站相對于人的位置也在變，這就需要波束追蹤技術(shù)來時刻追蹤天線移動的位置，并讓波束做出相應(yīng)的調(diào)整。
因此，我們需要毫米波天線產(chǎn)品既能支持形成波束，又能控制波束的方向，還能追蹤接收方位置的變化，讓波束一直保持在****的傳輸位置上。這更要求整個射頻鏈路上從調(diào)制解調(diào)器到收發(fā)器、放大器再到天線的所有器件都能更智能地協(xié)同工作。而高通推出的QTM052毫米波天線模組，與驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器協(xié)同工作并形成完整系統(tǒng)，應(yīng)對了毫米波帶來的巨大挑戰(zhàn)。
“預(yù)計全球多個地區(qū)都將在2019年實現(xiàn)5G部署。今天，5G已經(jīng)不僅只是技術(shù)演示，它即將成為現(xiàn)實。北美地區(qū)即將利用6GHz以下和毫米波頻譜實現(xiàn)5G部署。在歐洲，6GHz以下頻段也將被利用，同時，運(yùn)營商、基礎(chǔ)設(shè)備廠商和手機(jī)廠商也正考慮在歐洲利用毫米波頻段支持5G。日本和韓國也將利用6GHz以下和毫米波兩種頻段，澳大利亞和中國等國家則將采用6GHz以下頻段。同時，毫米波正在中國取得快速發(fā)展，我們已經(jīng)看到了運(yùn)營商的決心。5G在全球范圍內(nèi)正逐步實現(xiàn)規(guī)模部署。我們也很高興看到，消費(fèi)者將能夠在2019年購買到多款支持5G技術(shù)的智能手機(jī)�！备咄ǹ偛每死锼沟侔仓Z·阿蒙說。
高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙
始終連接的PC
自從有了數(shù)據(jù)通信后，有關(guān)“殺手應(yīng)用”的話題就沒有停止過，5G商用之前，這樣的討論一直都在。對此，高通工程技術(shù)高級副總裁、4G／5G業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉給出了他的理解�！敖鼛啄暧羞@樣一個趨勢，人們不再需要將數(shù)據(jù)保存到筆記本電腦上，而是將數(shù)據(jù)存儲到云端。隨著2019年5G網(wǎng)絡(luò)的部署，這樣的需求會進(jìn)一步擴(kuò)大。更多用戶將期待他們的PC始終與云端連接，他們可以隨時隨地從云端獲取服務(wù)和數(shù)據(jù)，其中，可提供低時延和高數(shù)據(jù)吞吐量的5G網(wǎng)絡(luò)將發(fā)揮關(guān)鍵作用，‘始終連接、始終在線的PC’就是典型的用例。我們認(rèn)為這一類用例也將在2019年出現(xiàn)。 ”
腦補(bǔ)一個場景：當(dāng)你正在上傳或下載一個重要文件時接到了一個電話，你不得不夾著筆記本電腦飛奔出家門，正在傳輸?shù)奈募惨驗殡x開了Wi－Fi網(wǎng)絡(luò)而斷掉連接，于你來講，是又著急又無奈，這時候，你一定希望自己的筆記本電腦可以隨時連網(wǎng)、隨時在線、隨時可用。其實，這樣的產(chǎn)品不用等到5G時代，已經(jīng)有很多運(yùn)營商開始為PC用戶提供這種“始終連接”的服務(wù)。
2016年12月8日，微軟在深圳召開的WinHEC大會上宣布，將高通驍龍納入到新的芯片合作伙伴當(dāng)中。當(dāng)月，在高通舉辦的第二屆驍龍技術(shù)峰會上，華碩和惠普分別發(fā)布了其首款驍龍平臺Windows設(shè)備——華碩NovaGo超輕薄二合一筆記本電腦和可拆卸式惠普ENVY x2筆記本電腦。在今年一月的美國CES上，冠以“始終在線 始終連接”的PC正式亮相，二合一可拆卸的Miix 630采用了驍龍835移動PC平臺和Windows 10S，可實現(xiàn)簡潔的體驗。
“高通已經(jīng)與微軟進(jìn)行了深入合作，推動這一嶄新PC品類的發(fā)展。用戶的PC體驗正在被重新定義，雙方將很多智能手機(jī)的使用習(xí)慣帶到了PC當(dāng)中，如全天甚至多天的電池續(xù)航、即開即用、可始終與云端保持連接等。這將是PC行業(yè)的一個全新起點(diǎn)，那就是未來通過5G支持的始終連接的PC，高通正為PC行業(yè)的這一轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備�！笨死锼沟侔仓Z·阿蒙說。
首先來了解一下高通和微軟如何一起合作，他們最先需要解決的是消費(fèi)者在使用筆記本電腦和二合一PC時的一大痛點(diǎn)：電池續(xù)航能力。根據(jù)調(diào)查，電池續(xù)航是目前個人電腦的首要痛點(diǎn)。事實上，當(dāng)消費(fèi)者被問及如果讓他們自己組裝一臺設(shè)備，他們想讓這臺設(shè)備擁有什么特性，超過50％的受訪者想要至少20小時的電池續(xù)航，而近80％的受訪者想要至少16小時的電池續(xù)航。而在市面上大部分設(shè)備宣稱能達(dá)到10小時以上的電池續(xù)航，顯然，現(xiàn)實和承諾之間有差距。
通過驍龍移動PC平臺，這類新型的二合一PC實現(xiàn)了超過一整天的電池續(xù)航。從概念開始，驍龍平臺就旨在帶來擁有極致功耗、能夠一整天續(xù)航的小型便攜設(shè)備。為了這一使命，驍龍835移動平臺在設(shè)計時優(yōu)化了能量消耗以及八核心架構(gòu)的性能，從而使消費(fèi)者受益于電池續(xù)航。這是通過集成所有技術(shù)在一塊芯片上實現(xiàn)的（CPU、GPU、DSP等等），利用低功耗架構(gòu)，并縮小芯片體積——其晶體管只有10nm。 這一低功耗平臺帶來的好處不只是電池續(xù)航能力，因為其低功耗的特性，發(fā)熱也很低。OEM廠商終于可以拋開復(fù)雜且產(chǎn)生噪音的冷卻風(fēng)扇。
有了像智能手機(jī)一樣的電池續(xù)航，用戶的個人電腦無需關(guān)機(jī)。它可以始終開啟，像你的智能手機(jī)一樣，通過云同步數(shù)據(jù)。歸功于一種新的低功耗狀態(tài)“連接待機(jī)”，電腦可以根據(jù)你的位置接入4G LTE或Wi－Fi，與云端服務(wù)器連接，推送通知，隨時隨地對用戶的要求做出回應(yīng)。
據(jù)克里斯蒂安諾·阿蒙介紹，在過去6個月中，已有5款基于驍龍835和驍龍850平臺的產(chǎn)品陸續(xù)上市，包括兩款搭載驍龍850移動計算平臺的PC產(chǎn)品——聯(lián)想Yoga C630和三星Galaxy Book2�？梢韵胍�，整個市場正轉(zhuǎn)向始終連接的PC。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的部署，5G將成為主要的寬帶連接和無線架構(gòu)，連接所有計算終端。未來還將有更多基于驍龍平臺的始終連接PC產(chǎn)品推出市場�！�
同時，始終連接的PC也得到了更多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商的支持。Sprint、中國電信、TIM和EE等運(yùn)營商正在推出免費(fèi)或無限量數(shù)據(jù)流量服務(wù)，中華電信、德國電信、Telefonica等運(yùn)營商也在提供與始終連接PC綁定的數(shù)據(jù)服務(wù)。“此外，高通還與京東、亞馬遜、Sprint在線商店等有深入合作。未來，將有更多運(yùn)營商有望加入到始終連接PC的生態(tài)系統(tǒng)中來，因為大家清楚，當(dāng)5G技術(shù)變得更加成熟時，PC的未來將走向何方�！笨死锼沟侔仓Z· 阿蒙說。
對5G需求旺盛的私有網(wǎng)絡(luò)
鑒于毫米波高帶寬、波束窄、保密性好以及傳輸質(zhì)量高等特性，對吞吐量要求高的密集區(qū)域可以成為毫米波技術(shù)的典型應(yīng)用場景。諸如企業(yè)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，也可以稱它們?yōu)樗接芯W(wǎng)絡(luò)。“私有網(wǎng)絡(luò)是5G部署中的一大要素。我會將私有網(wǎng)絡(luò)與電話的PBX系統(tǒng)做類比，私有網(wǎng)絡(luò)之于5G，正如PBX之于公共電話系統(tǒng)。”克里斯蒂安諾· 阿蒙說。
私有網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)與之前多代通信技術(shù)不同的一點(diǎn)，就是其將支持更高的網(wǎng)絡(luò)密度。在運(yùn)營商建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的同時，企業(yè)和工業(yè)也將建設(shè)他們的私有網(wǎng)絡(luò)，兩者的結(jié)合將帶來大量的新用例。而要實現(xiàn)這點(diǎn)，就需要小型基站技術(shù)，這項技術(shù)將支持5G密集的部署架構(gòu)，并支持公共及私有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的多種配置方式。
在2018高通4G／5G峰會上，高通與三星電子宣布，雙方正合作開發(fā)5G小型基站。高通 FSM?100xx 10納米5G解決方案可支持三星5G小型基站解決方案使用6GHz以下和毫米波頻譜，從而幫助提供新一代無線體驗。FSM100xx于2018年5月發(fā)布，可提供多項5G特性，包括在當(dāng)前業(yè)內(nèi)緊湊封裝中提供MIMO基帶功能。
5G網(wǎng)絡(luò)將利用小型基站提供數(shù)千兆比特吞吐量和毫秒級時延，以提升無線體驗并支持多樣化的新興應(yīng)用，如增強(qiáng)現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實。此外，5G網(wǎng)絡(luò)擁還可創(chuàng)造眾多全新機(jī)遇，如依賴高速安全無線鏈路的自動導(dǎo)引車（AGV）以實現(xiàn)工業(yè)自動化。
5G到底在怎樣改變著社會呢？馬德嘉表示：“與以往不同的是，今天往往是垂直行業(yè)的企業(yè)主動找到高通，以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為例，高通今天已經(jīng)在該領(lǐng)域有多個合作伙伴。他們希望通過無線技術(shù)，打造更靈活的生產(chǎn)和制造流程。所以說，與其說是通信企業(yè)向垂直行業(yè)提供解決方案，不如說是垂直行業(yè)的企業(yè)有這樣的需求，主動找到我們。”
工業(yè)企業(yè)通常對本地連接有所需求，并且通常作業(yè)于偏遠(yuǎn)地區(qū)或臨時場地，例如礦山、電廠、近海石油平臺、工廠、倉庫或港口，而對上述環(huán)境來說，在連接方面可能頗具挑戰(zhàn)。其實早在2017年初，通用電氣、諾基亞和高通三方已成功演示面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）市場的私有LTE網(wǎng)絡(luò)，把各方的平臺和技術(shù)融為一體，旨在推動工業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化。
當(dāng)然，私有網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也在與時俱進(jìn)，還是以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為例，今天的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)要求錯誤率不能超過百萬分之一的可靠性以及毫秒級的時延，工業(yè)機(jī)器人控制、高精度生產(chǎn)制造等用例都需要全新技術(shù)的支持才能實現(xiàn)，這些要求只有5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)�！�5G強(qiáng)大的功能，尤其是提供超高可靠低時延通信（uRLLC）的能力，尤其適合于支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的諸多應(yīng)用。當(dāng)然，5G對于滿足更多垂直行業(yè)的私有網(wǎng)絡(luò)需求同樣重要，這將帶來全新的商業(yè)模式和巨大價值�！瘪R德嘉說。