去年的MWC Shanghai世界移動大會上，我們看到了不少預想中的5G應用場景。令我們印象比較深刻的，這裡可以簡單列舉幾個：
（1）高通展位在展示雲遊戲，工作人員演示用一加7 Pro 5G玩《火影忍者》，圖形計算全部在雲端完成，而非本地GPU；而本地安裝包才幾兆大小。操控反饋幾乎沒有任何延遲。
（2）中國電信展位在展示5G遠程駕駛，即現場用模擬設備駕車，而實際的汽車遠在北京。
（3）中國移動在展示5G遠程醫療，救護車上有通過5G傳輸的手持式超聲波和各類設備，醫院裡的醫生就能第一時間掌握正在運輸途中的病人生命體徵。
（4）中國聯通展位，則在展示一個5G智能訓練解決方案。現場模擬了冰球賽場，賽場周圍有多個高解析度攝像頭。通過影像數據的5G傳輸，教練可以在一台平板上來回平移、放大、縮小比賽情況，甚至觀看運動員的個人數據、移動軌跡，並實時制定戰術。
以上這四個場景涵蓋了娛樂、交通、醫療、體育，它們都能體現5G高帶寬、低時延的特點，但也不過是5G應用的冰山一角。尤其當其中的「低時延」特性真正部署到位後，可發生的生活變革或許是現在的我們無法想像的。
今年的GTI峰會上，高通談到了5G時代的一些關鍵問題，包括5G究竟價值在哪裡，5G的未來演進方向如何，以及當前5G的建設情況。從更靠供應鏈上游的角度，讓我們進一步理解5G究竟是怎麼回事。
5G建設現狀：快於以往任何一代
新冠病毒爆發期間，很多人在擔心它對整個電子科技行業的負面影響。實際上到現在為止，以我們對電子科技行業上游的觀察，新冠疫情雖造成負面影響，卻也催生了很多市場新增長點。比如說今年二季度，PC出貨量出現飆升，這和在家辦公這一生活場景的轉變是不無關聯的。
很多半導體相關的上游企業，也因此在短時間內創造了營收的新高。比如說存儲器行業今年上半年的情況是看漲的。即便出行相關的行業，例如汽車，也因為諸如xEV、ADAS/AD（高級駕駛輔助系統/自動駕駛）、5G車聯網這些熱點的推進，使得其供應鏈上游市場在疫情期間逆市上揚。
可見市場對於熱點的追逐，並不曾因疫情、國際貿易環境的變化產生變化。5G即是諸多熱點中的其中一個。也正是因為這些熱點的存在，才不致讓病毒肆虐摧毀世界經濟和人們的生活。
高通公司總裁 安蒙
「5G將像電力一樣重要，我們將依賴這項技術實現萬物互聯。」高通公司總裁安蒙表示，到目前為止，全球範圍內已經有「超過60家運營商部署了5G網絡，另有320多家運營商正在投資5G。預計到2022年，5G手機出貨量將達到7.5億部。2023年全球5G連接數預計將超過10億，這比4G獲得同樣連接數的速度整整快了2年。而到2025年，全球5G連接數預計將接近30億。」
當然，創造上述連接數的不僅是5G手機，也包括了更多的5G相關模組。比如汽車信息娛樂和車載信息處理器系統，家庭環境的CPE等。即便拋開5G網絡設備端不談，高通面向這些終端產品的5G覆蓋也是相當全面的。
「從高通公司的角度來說，我們推出了包括驍龍5G數據機及射頻系統在內的眾多驍龍解決方案。目前超過375款搭載驍龍5G解決方案的終端已經發布或正在設計中。」 高通公司工程技術高級總監季庭方在會上提到。安蒙評價說：「如此強勁的終端設計款型數量，是對高通公司全球領導力最有力的證明。」
最近兩年關注5G手機的讀者對此應該十分了解。去年上半年最早一批支持5G的手機，選擇的就是高通驍龍X50 modem——驍龍X50實際上是高通早在2016年就宣布的一款產品，也是手機終端最早的5G modem。首批5G手機還不支持SA，也不支持FDD，而且更多網絡模式與頻率支持依賴於驍龍X24。
隨後，隨高通驍龍865一同到來的驍龍X55在第一代X50的基礎上大幅升級包括工藝提升，以及Smart Transmit、寬頻包絡跟蹤技術的加成等等。值得一提的是，去年年底發布的一波5G機型，在形態上已經有類似驍龍765/765G這樣集成了驍龍X55 modem的方式。
今年2月份，高通宣布推出第三代5G modem到RF系統解決方案驍龍X60，其中搭配了「第三代毫米波天線模組」，達成最高7.5Gbps下載與3Gbps上行速度。驍龍X60也成為全球首款支持毫米波-sub 6GHz聚合的5G modem及RF系統。
高通公司工程技術高級總監 季庭方
另一方面，在具體的5G終端產品上，如今的5G功能已經不是高端機才有的配置。國內在售的5G手機已擴展到各個價位段。用安蒙的話來說，「我們將5G能力跨層級納入我們的驍龍平台，並陸續推出了驍龍8系、7系和最新的驍龍6系5G移動平台，讓5G智慧型手機的普及速度比以往任何一代蜂窩技術代際都更快。」
驍龍8系與7系自不必多說，如前文所述，這兩個系列的SoC搭載5G基帶是去年年末就實現的。上個月，驍龍690正式發布——這是驍龍6系SoC首款支持5G的晶片。預計今年下半年就能見到採用驍龍690的手機。這樣一來，國內的手機製造商幾乎可以提供跨全部產品層級和價位段的5G終端。近一年來，我們看到OPPO、vivo、小米等OEM製造商就都推出了不同定位的5G手機。
毫米波布局：迎接挑戰，持續建設
「5G需要覆蓋低頻段、中頻段和高頻段的大量頻譜資源。」安蒙在提到頻譜對於5G的價值時說。對於5G而言，以往積累原本屬於4G服務的頻譜資源，未來會成為5G部署的低頻段，基於此還能增加1-2個新的5G載頻。與此同時，sub 6GHz新增了中頻頻段。
就當前5G手機的現狀來看，高頻段的毫米波依然是個待加強的部分：即便高通在手機modem層面很早也實現了sub 6GHz與毫米波的全覆蓋；驍龍X60還進一步給出RF前端解決方案；但毫米波基礎設施建設仍然待完善。
「Ookla最新數據分析顯示，5G下載速率比4G LTE快5倍，這是基於6GHz以下頻段（比如3.5GHz、2.6GHz）的現網測試結果。與6GHz以下頻段相比，5G毫米波終端的實測下載速度快4倍，平均速率高達900Mbps，峰值速率超過2Gbps。」季庭方表示。帶寬提升在多媒體領域表現最直觀的就是4K、8K內容的流播。
更重要的是，毫米波還具備低時延特性。這才能夠實現文首提到的雲遊戲，甚至遠程開車、遠程醫療。因為這些應用對於實時性要求極高，如遠程開車，倒車時如果操控端顯示畫面仍有餘地，但實際汽車卻已經撞上障礙物了，這種時延體驗就是不可接受的——5G就可以將時延控制在可接受的範圍內，相比4G降低幾個量級。這種低時延特性，在IIoT（工業物聯網）等領域都是非常重要的。
加上5G毫米波在某些室內場景的部署——「有統計顯示80%的移動數據流量發生在室內，在室內應用場景中，毫米波可以起到很好的容量補充作用。」 高通公司技術標準高級總監李儼說， 「毫米波能夠真正釋放5G全部潛能，」「毫米波還將推動許多全新行業應用，所以5G也已經真正被視為網際網路的未來。」
安蒙說：「更令人興奮的數據是整個移動行業正在加速部署毫米波。目前已經有超過120家運營商對毫米波進行了投資，將其引入5G部署。我們對此倍感振奮。」
「5G的部署，尤其毫米波部署並不容易，我們還面臨著許多挑戰。例如，在5G商用之前，毫米波的覆蓋範圍非常有限。」不過季庭方表示，「高通公司已經克服了毫米波在技術和商業化方面的諸多障礙，我們不僅僅提供數據機，還提供端到端的系統設計，在很多關鍵技術方面，例如毫米波，都建立了先進的原型系統，對其實際性能進行驗證。」
毫米波天線模組
如高通已經推出的毫米波模組，能夠在很緊湊的尺寸內集成天線、RF前端、receiver等。季庭方在講話中提到，高通在各個國家進行了不少極具挑戰性的環境的毫米波系統仿真測試。「通過提高測試能力來提高終端的可靠性和質量，這是很重要的。」 李儼強調，「我們不得不考慮在非常複雜的無線場景中進行毫米波測試需要面臨的新挑戰。」
比如在移動環境下讓終端快速捕獲毫米波的波束，並完成可靠的波束追蹤，這是存在相當挑戰的。即便5G支持這樣的技術，但要在終端產品上實現更好的支持，需要引入新的測試方法。「我們也和3GPP一起推動一些動態的毫米波測試方法，在實驗室環境、在可重複的環境下測試終端對波束的捕獲和追蹤，來進一步提高終端在現網運行中的可靠性。」李儼說。
所幸，「現在技術條件和產業準備已經相對比較充分了，接下來就是如何通過產業鏈的共同推動和不斷提高終端的多樣性以及性能，儘快滿足大家對5G毫米波的期望。」
5G的價值：變革全球經濟
那麼做了這麼多工作，5G的價值究竟有多大？除了文首提及那些有關5G可以應用的具體場景，以及本文第一部分提到5G作為技術熱點，在新冠病毒肆虐的當下讓部分行業依然保持高速增長之外，安蒙擴展了這個外延：「5G將變革全球經濟。」實際上，相關5G的整個產業鏈，是一個協同合作的產業鏈，它遠不只是5G智慧型手機，或者5G modem與RF系統這麼簡單。
在整個網絡架構上，5G都是對4G的一次變革。5G核心網、承載網、接入網都在發生變化。5G無線接入側全面轉向C-RAN架構，BBU與RRU徹底分開，集中到中心機房，構成BBU基帶池；蜂窩基站數量需求大幅提升。另外網絡實時性要求還催生了MEC邊緣計算這樣的產物。
這些都造成了新商機：5G小基站大規模鋪設，承載網的光纖纜、前傳模塊，MU-MIMO天線、射頻組件、各部分連接器，甚至是BBU的虛擬化技術都成為新的利潤增長點。與此同時，基站內部的電源、FPGA、MCU等等器件都面臨新的挑戰和機遇，它們都被重新設計。即便是5G終端，其發展也並不單在智慧型手機領域。
所以5G的建設離不開整個產業鏈的通力合作。季庭方說：「根據相關市場預測，到2035年，5G將在全球創造超過13萬億美元的經濟價值。這意味著5G帶來的影響將遠超智慧型手機行業。5G將應用於汽車和智能交通系統，並賦予大規模物聯網應用，包括智能城市部署的全部傳感器、水錶、電錶等。」
「5G還將助力工業4.0革命，並替代乙太網支持傳感器和儀表的網絡連接。此外，5G將賦能全新的多媒體服務，比如通過AR或VR，幫助人們輕鬆實現遠程協作。5G不僅支持公共網絡的部署，也支持企業專網的部署。」
安蒙則列舉了另一些例子。比如教育行業，「截至2020年4月底，共有17億學生採用遠程學習的方式。但這一數字不能體現全部，並不是所有受到疫情影響的學生都能實現遠程學習。」「5G PC有望成為實現全球遠程教育的強有力解決方案。全球17家運營商已經支持或計劃支持5G PC。」
而在健康醫療領域，「預計今年美國線上問診將超過10億次，而這種改變極有可能成為常態。」「有了5G的支持，人們可以通過成像或視頻等方式與急診室保持實時連接，來加強醫療體驗，這將成為現實。」至於社交方式，「5G將有可能帶來翻天地覆的變化。」安蒙說，「通過虛擬現實（VR）和增強現實（AR）演進，創造全新水平的逼真互動體驗。」
很顯然，2035年5G創造13萬億美元經濟產出的這一預言也就並不令人意外了。5G最終將支持全球數字經濟增長與繁榮，包括對生產力的變革。近期專家預言未來家庭環境辦公化轉變，就是5G固定無線接入可承載的典型場景。
5G的演進與未來
今年，全球包括中國、美國、韓國、日本、歐洲在內的60多家運營商都部署了商用5G網絡。但5G的基礎設施建設未來還將持續。這60多家運營商部署商用的5G都是基於Rel-15版本進行的，第二版規範Rel-16就是未來的目標。
「通過Rel-16，5G將擴展至垂直行業。最為典型的例子就是汽車行業。」即5G V2X車聯網，這是ADAS/AD發展的基礎。「此外，Rel-16將引入面向工業物聯網的eURLLC（增強型超可靠低時延通信）和TSN（時間敏感網絡），以及在免許可頻譜部署5G。」季庭方說，「5G定位也是Rel-16版本中新增的一個重要特性。5G定位將提供比GPS更精準的定位服務，支持地理圍欄、資產跟蹤、室內定位等諸多用例。」
Rel-17目前處在初級階段，「在Rel-17中，我們將引入低複雜度NR-Light，支持5G應用於智能手錶等小型終端、以及智慧城市的傳感器和水錶電錶。在Rel-17中，高通公司正持續推動無界XR（擴展現實）的研究。」
這些都是進一步帶動全球經濟的動力和機遇。在4G網絡鋪開之前，人們對於4G的設想也有很多。但4G現如今帶火的一些典型應用場景，例如短視頻、vlog這些都是過去的人們不曾想到的。我們對於5G發展的設想，即便現在看來已經相當發散，待得幾年後回頭看，或許也有不少是出乎意料的全新應用場景，並改變了所有人的生活。
文章來源: https://twgreatdaily.com/knCpR3MBd4Bm1__YQKyG.html