为5G做好准备 高通正开展毫米波5G手机试验

在每一代移动通信技术发展中，Qualcomm都会在支持标准制定的同时，进行原型机的设计，与各个不同的厂家开展互联测试并进行商业性算法的调试。据悉，Qualcomm已于今年6月完成5G第一阶段标准制定，目前正就毫米波5G手机的形状、大小以及天线设计展开试验。

我国提出在“十三五”时期，支持5G标准研究和技术试验，推进5G频谱规划，启动5G商用。而北美以及欧洲地区也计划于2019年底或2020年实现5G预商用或商用。也就是说，自3GPP于2017年12月完成非独立组网（NSA）的5G NR规范，2018年6月完成独立组网（SA）5G NR规范，到2019年实现5G商用实际上只剩下一年多时间，而这其中却充满了各种技术层面和商用层面的挑战。

作为把5G当做公司未来发展关键的芯片企业，Qualcomm在加速5G实现商用的道路上所做出的重要贡献之一，就是在终端侧发布了全球首款5G芯片组——Qualcomm骁龙X50 5G新空口调制解调器。据了解，X50将通过单芯片支持2G/3G/4G/5G多模功能，包括支持将作为5G重要补充的千兆级LTE。目前全球已有20家OEM厂商正努力基于这个首款发布的5G调制解调器进行相关产品研发。包括中国电信、中国移动和中国联通在内的全球18家运营商也正在利用X50 5G调制解调器，支持正在进行的5G新空口移动试验。

在不久前美国旧金山进行的5G网络模拟实验中，Qualcomm发现通过现有的LTE基站辅以毫米波容量，可实现5倍的网络容量增益。在4G达到100%覆盖的情况下，将毫米波加入现有的4G基站，则可以实现5G网络65%的覆盖率。举例来说 ，比如某一区域有很多用户，毫米波可以支持部分用户从4G转换到5G，从而大幅增强用户的体验。在旧金山的5G毫米波模拟实验中，平均网页浏览下载速度均值达到1.4Gbps。

而在法兰克福进行的另一组实验，与旧金山的毫米波测试不同，这一实验是在6GHz以下频谱上进行的4G转换为5G的模拟实验。就下载速率而言，从4G用户均值的56Mbps提升至5G用户均值的超过490Mbps，实现了8.8倍的增益，从小区边缘突发数据而言，可以达到9.2倍的增益。

这两项基于现有4G组网进行的仿真研究测试明确解释了毫米波频谱将为大家带来多少增益。也因此，Qualcomm中国区研发负责人徐皓在最近的一场会议中指出，5G可以考虑使用更高的频段——毫米波频段。

众所周知，毫米波技术的主要挑战就在于，使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与信号衰减，因此，毫米波信号传输的高效性成为业界的研发重点之一。例如，如何通过多天线技术使信号的覆盖增强，如何将毫米波的天线设计在手机上，同时降低人手对信号的阻碍以实现更多的增益，以及如何使毫米波技术更好地适应终端的尺寸和功耗，这些都成为Qualcomm研究的重点。

“这主要是因为毫米波拥有较宽的带宽和较高的下载速率，所以如何让毫米波的设计形态和尺寸，在满足数据传播速度要求的同时，也能满足智能手机的功耗要求，而这也是与利用6GHz以下频段在设计方面有所不同的地方。” 徐皓解释说。

据了解，目前Qualcomm已经就6GHz以下频段开展了大量的研发互通工作，并就毫米波5G手机的形状、大小以及天线设计开展了试验。

另外，业界关于毫米波技术的另一个考量在于，毫米波要达到良好的信道覆盖，需要形成很窄的波束，数据在很窄的波束情况下进行基站切换，是很具有挑战性的问题。

据此，据徐皓介绍说，Qualcomm借助5G NR技术实现毫米波的移动性支持，从而使毫米波在非视距移动环境中能够更稳健地工作。另外，“我们也通过自适应波束成形和波束追踪技术，为数据信道提供支持，实现了对高频段毫米波频谱的使用，以在移动环境中提供极高的数据传输速率和容量。”