云顶娱乐app官网5G通讯灵魂所在 5分钟看懂毫米波

2020-01-11 作者:通讯产品   |   浏览(142)

高通对于5G手机的贡献,笔者认为最重要的有两点,一是其打造的天线模组,二是骁龙X50调制解调器。

无论是毫米波、Sub-6GHz,都是5G不可或缺的一部分。毫米波作为其中技术难度最高的,或许在5G初期不太被重视,但缺了毫米波的5G,借用一句现在的流行用语,那就是没有灵魂的5G了。

手机作为高度整合的高科技产物,所涉猎的领域十分广阔,打造出一部手机需要手机厂商联合多个合作伙伴通力合作。5G手机作为新鲜事物,即使手机厂商已经未雨绸缪,却依旧面临相当大的研发成本。

想要将全部的货物运送到另一端,我们可以加大卡车的容量,让其可以一次运送更多的货物,从而在在卡车速度被固定的情况下(电磁波传输速度固定为光速),在更短的时间内将货物运送完毕。简单来说就是提高通讯电磁波中可以承载的数据量,来提高通讯效率,来加快网络速率。

2019年作为5G元年,是5G网络与设备进入市场的萌芽阶段,在这一年的时间里,运营商的网络建设会在部分地区先行开展,确保部分重点区域的5G试商用覆盖。相应的在5G终端产品上,也会有着少量的5G手机出现,以保证部分先行者能够通过手机终端来使用5G网络。

开头我们就已经明确了,毫米波是5G通讯中的一部分,是5G通讯中的两大主要频段之一,它所带给5G的不止是极快的网络速度,更是5G差异化体验的重要组成部分。

高通技术支持必备 5G手机打造事半功倍

毫米波究竟是个什么东西?其实我们翻翻高中物理课本就能清楚,其本质上就是一种高频电磁波,它是波长1-10毫米的电磁波,通常来说就是频率在30GHz-300GHz之间的电磁波。是5G通讯中所使用的主要频段之一。

5G通讯需要使用更高频段的电磁波,它们具有高带宽、高传输速度的特色,在网络速度上能够数十倍于现在的4G LTE网络。但是高频电磁波的传输容易受到环境因素的影响,信号覆盖范围有限。针对这方面的问题,高通在基站层面运用波束成形、波束跟踪、天线矩阵等技术,将信号通过多天线发射增加强度,并直接向手机进行定向的信号发射,完美解决了信号的传输问题。

比如目前使用的256-QAM就是基于这样的原理来提高网络速率的,但这种做法具有一定的局限性。它并非能够无限制的提升效率,这种方法一是会造成射频信号的功耗增加,另一方面也会让其更容易受到噪声的干扰,造成解码时的错误。换成卡车的概念则更容易理解,一辆卡车的体积有限,你无论如何也不能将其打造成火车。

5G手机能够在2019年推出,背后离不开全行业的共同努力,要知道在最初的5G计划时间表之中,2020年才是5G开始试商用的时间。其中高通尤其是重要推手,从5G标准的制定、相关技术的验证试验,到5G产品的落地,正是高通方面不遗余力的推动,才能够让5G的进度超前。

毫米波的简单介绍到此为止。回到最初的问题,网络速度的提升跟毫米波有什么关系?这里我们不需要提及那些生涩难懂技术,只要举个例子分分钟就能理解。

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好了,接下来就是关于毫米波的问题了。通过以上的分析,我们不难得出结论,提高网络速率最简单粗暴的方式,就是加强带宽。根据通讯方面的原理,通讯信号频率与其最大带宽是呈正比的,其大概是频率的5%,以28GHz毫米波为例,其理论最大带宽就有1.4GHz,比起目前4G LTE所使用的800Mhz-2600MHz信号100Mhz左右的带宽相比,先天性就有着十倍以上的带宽差距。

5G手机为了接收到5G信号,在射频与天线方面要采用新设计才行,它还需要新的材料来满足性能要求,并且还要做到兼容目前的4G网络信号,设计相当复杂。而这些问题在运用高通所打造的天线模组后就迎刃而解。

好在目前在手机终端的毫米波使用上,也有了完备的解决方案。这其中以高通的方案最具代表性,其所打造的新一代毫米波天线模组QTM525,集成了毫米波传输中的天线、信号收发、放大等一系列功能,将这些功能集合在了一个十分“袖珍”的模组之中。手机终端只要运用该模组,就能够直接解决毫米波通讯的问题。QTM525毫米波天线模组,能够在一部手机中部署四个,全方位覆盖手机的四边,让用户无论是橫置还是单手握持,总能够保证有一组天线的通畅,确保毫米波通讯的可靠。

高通方面在5G通讯技术上有着深厚的实力,与手机厂商的合作,能够加快5G手机的研发速度,极大的推进5G手机商用的进度。手机厂商在运用高通的成熟技术解决方案后,能够将更多的精力用在5G手机的实际体验优化上。简而言之,高通擅长通讯技术,因此只负责通讯方面的工作;手机厂商则擅长手机体验上的打造,与高通的合作则可以节省通讯技术上的研发成本,双方都发挥自己所擅长的领域,自然能够让5G手机的打造事半功倍。

毫米波是什么

远的我们不说,仅在2018年的国内环境中,关乎5G层面的重要节点,几乎都少不了高通的参与。5G领航计划确立了与中国手机厂商在5G层面的紧密合作关系;与众多中国手机品牌合作展示5G层面的应用,让我们直观的了解到了5G速度。近几个月之中,中国手机品牌更是在5G手机的打造上取得了阶段性成果,纷纷展出了5G手机模型,这些手机已经具备商用标准,它们的背后则离不开高通方面的技术支持。

毫米波其实并非是新技术,早在很久之前就出现了,只是没有被广泛应用。因为其在通讯中受到环境因素的很大制约。由于其波长较短,因此衍射能力不强,对于建筑物的穿透力几乎等于没有,稍有障碍物就会导致信号传播受阻。空气中的水分子也能够吸收毫米波,造成其能量的衰减,传播范围极为有限。甚至是人体本身也会对毫米波产生致命的干扰,人手就能够完全阻断毫米波信号。

高通与手机厂商有着广阔的合作

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5G手机的打造不同于5G手机,尤其是天线和射频部分的设计,为了保证手机能够在更高频段进行通讯,同时还要满足与现有4G网络信号的传输,会让手机厂商耗费大量的精力在这方面的研发之中。

​5G手机即将在今年广泛推出,工信部方面已经表示,在下半年会在一些地区开展5G试商用,5G手机也会在这个时间后逐渐发布。5G网络会带来众多全新的体验,对于我们大众用户来说,5G最能够吸引我们的元素,还得说是是超越4G数倍的网络速度了。

另一种方式则是提高车道,让能够同行的卡车数量增加,这也就是提高带宽,来实现更快的网络速率。这其实也不难理解,车道越多,单位时间内通行的卡车数量也就越多,也就是单位时间内能够接收到的数据越多,反应在网速上无疑就是更快的速度了。

在手机终端中接收与发射毫米波,同样是需要解决的难题。毫米波的波长短,相应所需要的天线长度也要短,可以减少手机内部的天线占用空间,这是毫米波的优势。不过毫米波在手机终端的使用上,也面临着射频发射、天线、放大、接收等全方面的设计难题。

QTM,525实际上已经是高通的第二代5G毫米波天线模组。早在去年7月,高通就发布了首代毫米波模组QTM052,与骁龙X50调制解调器配合为全球首批5G手机提供毫米波支持。鉴于今年上市的5G手机绝大部分都将采用骁龙855移动平台+骁龙X50的组合,对于其中数家厂商推出的支持毫米波的5G手机终端而言,毫米波不再是难题,只待运营商的网络建成后,用户即可体验到毫米波所带来的疾速体验。

QTM525毫米波天线模组的体积控制极佳,搭载该模组的手机,能够将手机的厚度控制在8mm,这个厚度与目前的4G手机相当,能够延续手机设计纤薄特性,它能够让5G手机有着如同4G手机版的精美纤薄设计。

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