過去數(shù)十年，移動(dòng)通信一直保持著大約10年一代的節(jié)奏演進(jìn)，從模擬語音，到數(shù)字語音，到現(xiàn)在的4G LTE，每一代移動(dòng)通信技術(shù)的升級都象征著一個(gè)時(shí)代的跨越。當(dāng)然，最讓人振奮的是，2020年5G將在全球范圍內(nèi)商用。
5G是一個(gè)風(fēng)口，這一點(diǎn)不可置否，但把目光聚焦在當(dāng)下，我們?nèi)匀惶幱?G LTE和5G過度的階段，然而VR、自動(dòng)駕駛以及超高清視頻等領(lǐng)域日漸普及，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境已捉襟見肘。
5G標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，可以說是遠(yuǎn)水解不了近渴。但移動(dòng)通信領(lǐng)域的巨頭們不會(huì)坐以待斃，芯片商、通信設(shè)備商和運(yùn)營商需要在5G到來之前帶來新的創(chuàng)新，而高通已經(jīng)做到了！
從去年開始，這家移動(dòng)通信領(lǐng)域的霸主就引領(lǐng)了千兆級LTE時(shí)代的到來。
2016年2月，也就是去年的MWC上，高通發(fā)布了全球首款千兆級LTE調(diào)制解調(diào)器（俗稱基帶）——驍龍X16；
時(shí)隔一年，高通又在今年2月發(fā)布了性能更強(qiáng)勁的驍龍X20。
X16和X20是跨時(shí)代的產(chǎn)品
千兆級LTE并沒有一個(gè)官方的定義，但是按照業(yè)界的說法，千兆級LTE的理論速度可以達(dá)到光纖級別的1Gbps，這也與國際電信聯(lián)盟對4G定義的標(biāo)準(zhǔn)一致。
我們來看看高通這兩款調(diào)制解調(diào)器的具體參數(shù)：
高通驍龍X16調(diào)制解調(diào)器使用的是14nm工藝制造，下行支持Cat.16，傳輸速率是早期LTE網(wǎng)絡(luò)的十倍，支持4x20MHz載波聚合，也是首款商業(yè)級千兆LTE調(diào)制解調(diào)器。
而驍龍X20用的是更先進(jìn)的10nm工藝，下行支持Cat.18，其最大理論下載速度高達(dá)1.2Gbps，相比X16提升了20%，支持5x20MHz載波聚合。
雖然X20不會(huì)在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，但X16已經(jīng)逐漸走向了實(shí)際應(yīng)用。
去年10月，高通便和澳洲運(yùn)營商Telstra 、愛立信以及NETGEAR攜手推出了基于X16的移動(dòng)路由器MR1100。今年1月，這四家公司又聯(lián)手推出了全球首個(gè)商用千兆LTE網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)設(shè)施，打響了千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)部署的第一槍。
盡管不少運(yùn)營商對此仍持保守態(tài)度，但可以預(yù)見的是，Telstra部署千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)只是一個(gè)開始，未來幾年，全球支持千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)運(yùn)營商會(huì)持續(xù)增長。原因有二：
首先，由于高通驍龍835已經(jīng)集成了X16（其他芯片廠商也在逐漸跟進(jìn)對千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)的支持），搭載驍龍835的移動(dòng)終端也已紛紛上市，這為千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)的普及帶來了基礎(chǔ)；
其次，在4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足用戶需求的同時(shí)，運(yùn)營商和移動(dòng)終端企業(yè)都需要新技術(shù)來滿足日新月異的應(yīng)用，而千兆級LTE無疑是最具競爭力的解決方案。
舉個(gè)例子，一集高清分辨率、長度為32分鐘的影片，在千兆級LTE環(huán)境下秩序15秒就能下載完成，這是現(xiàn)有4G環(huán)境下無法想象的。
據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，目前市面上的主流仍是X10 LTE調(diào)制解調(diào)器（下行速率450Mbps和上行50Mbps），所以，說高通率先推出千兆級LTE調(diào)制解調(diào)器具有跨時(shí)代意義毫不為過。
那么，高通的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪？
毋庸置疑，高通擁有先發(fā)優(yōu)勢，但更重要的是高通有完善的網(wǎng)絡(luò)解決方案，在千兆級LTE的三大關(guān)鍵技術(shù)——載波聚合、高階調(diào)制、高階MIMO上處于領(lǐng)先地位。
眾所周知，高通在4G LTE時(shí)代一戰(zhàn)成名，奠定了自己在移動(dòng)通信領(lǐng)域的地位。雖然每一代通信技術(shù)的原理都大同小異，但要實(shí)現(xiàn)千兆級的速度并非一蹴而就，載波聚合、高階調(diào)制、高階MIMO三者缺一不可。
載波聚合（Carrier Aggregation，CA）
通俗點(diǎn)說就是增加信道數(shù)量。載波聚合是3GPP提出的，它可以將多個(gè)載波聚合成一個(gè)更寬的頻譜，同時(shí)也可以把一些不連續(xù)的頻譜碎片聚合到一起，能很好地滿足LTE，尤其是LTE-A系統(tǒng)頻譜兼容性的要求，同時(shí)也大大提升了傳輸速度。
LTE的一個(gè)載波最少是20MHz的帶寬（GSM是200KHz，WCDMA和HSPA+是5MHz）。例如，上文提到的Telstra有三個(gè)授權(quán)頻段，每個(gè)頻段都是20MHz，通過射頻和基帶技術(shù)，就可以把這三個(gè)載波、三個(gè)頻段聚合起來，以達(dá)到更高的傳輸速度。這三個(gè)射頻信道變成一個(gè)更寬的信道，3個(gè)20MHz意味著數(shù)據(jù)吞吐量提升了3倍。
值得注意的是，因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)營商擁有的頻段都有差異，載波還可以做到靈活部署，如帶內(nèi)載波聚合和帶間載波聚合，帶內(nèi)可以分成連續(xù)和非連續(xù)，帶間的載波聚合是指兩個(gè)不同頻段的載波，例如TDD載波和FDD載波也可以混合地聚合在一起。
高通驍龍LTE調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)全線支持載波聚合，X20調(diào)制解調(diào)器更是最多可以支持5載波聚合，這是目前業(yè)界的最高水平。
高階調(diào)制
載波聚合是提升速率最直接最有效的方法，但移動(dòng)通信系統(tǒng)的帶寬資源是有限的，高階調(diào)制被認(rèn)為是在有限帶寬資源下提供高數(shù)據(jù)速率最佳手段。
其目的是讓一個(gè)信號搬運(yùn)更多的比特，在相同帶寬下，高階調(diào)制的信息速率更大。以LTE為例，其最初的下行調(diào)制方式是64-QAM（64個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)數(shù)目越多傳輸效率越高），目前64-QAM的一個(gè)信號可以承載6個(gè)比特，而如果擴(kuò)展到256-QAM（256個(gè)樣點(diǎn)），一個(gè)信號則可以承載8個(gè)比特，帶寬效率也就提升了33%，相比8PSK、16QAM那更是一個(gè)量級的提升了。
目前，X16和X20都支持256-QAM的高階調(diào)制。
高階MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）
事實(shí)上，LTE Cat.4以上的標(biāo)準(zhǔn)都需要使用MIMO技術(shù)，高階MIMO可以增加數(shù)據(jù)流，最初LTE采用的是2×2 MIMO為兩個(gè)數(shù)據(jù)流。
其原理很簡單，即在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，信號可以通過發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，這種做法直接增加了信道容量并且降低誤碼率。
顯而易見，最初的2×2 MIMO實(shí)現(xiàn)不了千兆級的速度，所以我們需要部署更高階的MIMO來獲得更多的數(shù)據(jù)流。
高階MIMO究竟意味著什么？不妨看看下面這個(gè)案例：
今年3月，高通攜手華為和南非MTN在實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)中完成了4×4 MIMO技術(shù)的現(xiàn)場測試，測試結(jié)果顯示，和傳統(tǒng)的2×2 MIMO技術(shù)相比，其平均下載吞吐量增長了74%。所以總的來說，部署高階MIMO可以有效地緩解網(wǎng)絡(luò)流量擁塞。
與此同時(shí)，移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈建也在大規(guī)模部署4x4 MIMO，高通作為芯片廠商可以說是推動(dòng)4x4 MIMO技術(shù)的主力。接下來的問題是需要運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的支持。
從目前來看，4x4 MIMO技術(shù)對運(yùn)營商而言也是極具吸引力，畢竟相比2x2 MIMO，4x4 MIMO技術(shù)還可以將網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率提高1.2倍到1.8倍。T-Mobile CTO Neville Ray就表示，“4x4 MIMO以及多天線技術(shù)是面向5G的技術(shù)，我們已經(jīng)于2016年開始部署，以提供更好的用戶體驗(yàn)。”
這三大技術(shù)都是實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng)速的關(guān)鍵，以芯片商的維度來看，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)五載波、256QAM以及4x4 MIMO的廠商寥寥可數(shù)。雖然，三星、華為、聯(lián)發(fā)科等廠商正在窮追不舍，但高通從3G時(shí)代開始就一路領(lǐng)先，這樣的技術(shù)積累是其它廠商無法比擬的。
高通正在為5G鋪路
也許5G將會(huì)引領(lǐng)移動(dòng)通信技術(shù)的一場革命，但千兆級LTE網(wǎng)絡(luò)并不會(huì)因?yàn)?G的到來而消失，從技術(shù)角度來看，二者可以無縫切換、協(xié)同工作。高通產(chǎn)品市場高級總監(jiān)沈磊曾告訴雷鋒網(wǎng)，千兆級LTE并不是5G商用前的過渡，未來二者將會(huì)共存很長一段時(shí)間。
“千兆級LTE是邁向5G移動(dòng)體驗(yàn)的重要基石，但是5G并不是憑空產(chǎn)生的，是4G及其他技術(shù)多年積累的過程。”
雷鋒網(wǎng)了解到，去年10月，高通推出的全球首款5G調(diào)制解調(diào)器X50就可以與集成千兆級LTE調(diào)制解調(diào)器的驍龍?zhí)幚砥鞔钆洌⑼ㄟ^雙連接緊密協(xié)調(diào)配合。
5G標(biāo)準(zhǔn)尚未敲定，但企業(yè)需要未雨綢繆，高通正是希望通過千兆級LTE和5G調(diào)制解調(diào)器為運(yùn)營商開展早期5G試驗(yàn)和部署，至少從實(shí)際行動(dòng)來看，高通已經(jīng)走在了前列!