5G科普:新时代全网通 频段支持不可忽视

PChome | 编辑: 薛屾 2018-05-28 05:00:43原创

5G是时下的热门话题,全行业都在对5G加紧研发和探讨,这在消费者层面也不例外,对于5G带来的高速体验,大家都心怀期待。近期5G方面重磅消息频出,诺基亚成功完成了3.5GHz之下的5G通话,高通举办了人工智能创新论坛探讨5G与AI的发展,5G SA独立组网的标准也即将制定完成。

【PChome手机频道资讯报道】5G在市场中不断升温,大家也热衷于探讨5G,不过若是让大家真正的说出5G究竟是什么,能够回答清楚的恐怕是极少数。从字面上来讲,5G其实就是第五代通讯技术,它能够提供全新的无线通讯交互方式。从广义方面来探讨的话,5G的高速已经达到了质变效果,它带来的将是数据传输与连接的变革。

当然,对于5G方面的大方向探讨并不是用户层面需要关心的,我们需要关心的是与我们使用最切实相关的基本信息。这其中与我们最息息相关的,毫无疑问就是运营商的网络支持的。

5G全网通 多模支持必不可少

曾几何时,我们购买手机是需要考虑版本支持的,一部新手机的推出,往往要同时发布移动版、联通版、电信版三个版本,其中的原因就在于三家运营商所使用的网络技术各不相同,需要不同的设计来支持。而后随着技术的发展,双网版乃至全网通版本开始占据市场,并且迅速获得了用户的认可。全网通的普及是技术上的进步,它降低了消费者选购时的麻烦。近年来,全网通已经成为了手机的标准功能之一,没有全网支持的基本也就只有那些特别的运营商定制机了。

目前,全网通对于大家来说已经是基础功能,然而用户对于这方面的需求却不会停滞,在全网通之上就是对全球通的支持,它顾名思义,就是能够在全球任意国家使用,这对于出行旅游来说,同样是必备功能。

一款在国内提供全网通支持的手机,未必能够在国外的环境中任意使用,虽然理论上的4G通讯技术都是支持的,但是运营商的频段支持各不相同,如果不支持国外运营商的频段,就无法使用网络。

在未来的5G手机中,全网通同样是基础功能,这点我们毋庸置疑,5G层面的技术使用没有3G/4G时代那样的乱战,不过依旧需要多模支持。

5G网络有两种组网方式,一种是运用目前的4G LTE网络进行过渡的非独立组网,另一种则是直接一步建设到位的独立组网,两种组网方式各具特色。它们都需要4G LTE网络进行配合使用,非独立组网方式就不用说了,毕竟它还要借助4G LTE网络的部分设施来进行通讯;5G独立组网同样需要4G LTE网络进行辅助,以弥补信号覆盖的问题。

这其实并不难理解,我们现在使用的4G LTE网络,信号的覆盖也非完美,有很多时候还是需要回落到3G网络层面进行使用。5G网络在建设初期的信号覆盖相对不完善,加上高频的5G信号本身的覆盖表现受限,势必会导致我们要兼顾4G LTE网络来保证使用。因而这方面是需要多模支持的,否则别说全网通,连基本使用都是问题。

另外5G网络主要运用两种技术规格,Sub-6GHz的低频段通讯以及24GHz以上的高频毫米波(MmWave),这两种频段所运用的技术有很大区别,所针对的使用场景存在差异。单就初期的5G手机而言,支持Sub-6GHz频段基本就能满足使用,在技术发展成熟后,兼顾两种频段的多模支持才是大势所趋。

当然这方面我们不需要有太多的顾虑,未来的5G智能手机对于网络的支持不会与现在有太大差别。在技术供应商层面,高通明确的表示过会推出多模芯片,其它品牌的跟进也是必然。

全球通要看频段支持 天线设计难度不小

不过,从全球通的层面上来讲,对于5G手机的担忧还是有必要的。这里我们就要科普一下了,目前国内4G LTE网络的频段,主要是在800MHz-2.6GHz之间,其中800MHz的低频频段只是中国电信在使用。就总共的频段资源而言,4G网络是极其有限的。5G网络上则大大的扩展了频段资源。

频段资源的丰富,最开心的肯定是网络运营商,不过对于手机制造商就要叫苦了,要提供更多的频段支持,对于射频前端与天线设计上,都充满了挑战。

手机中的天线设计很考究设计实力,手机的电池有限,需要考虑信号发射和接收的效率问题,能够具有最高转换效率的天线长度,是要在电磁波波长的1/4长度达到,这就是手机天线设计的最核心问题。

早期手机的外置天线是由于低频信号的天线长度要求

5G扩展了频段,自然也就需要相应的天线支持,并且天线设计上还要向下支持2G/3G/4G,设计难度十分巨大。再加上现在全面屏手机的兴起,压缩了天线所需要的净空区,对于信号的影响非常巨大。高频段对于天线的长度要求很低,换言之就是对高频的5G信号影响小,真正受到影响的反倒是低频信号,尤其是2G/3G信号。5G手机的天线设计难度,其实就是在于多模信号的全面支持上。

现在手机的设计对于5G低频段的使用尚且还能应付

有些业内人士认为,5G手机初期的天线设计极具挑战性,可能5G天线要完全独立于2G/3G/4G天线单独进行配备,它会打乱手机的内部设计,甚至会完全牺牲手机的纤薄性。另外MIMO、载波聚合等能够大幅提升网络速度和可靠性的技术,所需要的天线数量在攀升,5G手机使用的高频率电磁波,对于手机材质的要求也是不同于4G手机的。

总而言之,5G手机在射频、天线、材质等方面,与现在的手机肯定大不相同。

RF前端射频 高通已有完整解决方案

5G手机的天线数量增加是肯定的,对于Sub-6GHz的低频使用上,按照目前手机的纤薄设计理念还是能够满足的,毕竟天线的形式没有本质性的变化,设计难度尚可接受。然而对于5G高频的使用所配备的矩阵天线阵列,势必会造成内部设计的大变动。

而整个射频前端的变化,比起天线设计的复杂性更高,一套射频前端有着上千个零件,手机厂商将花费大量的时间对手机终端进行改造。

高通已经与多家手机终端厂商达成合作

而要节省手机的设计时间,多方合作才是王道。高通作为技术提供者,对此已经有了一套可行的解决方案。高通射频前端平台产品包括砷化镓(GaAs)功率放大器(PA)、包络追踪器、多模功率放大器及模组、射频开关、独立和集成式滤波模组,以及覆盖蜂窝及其他连接技术的天线调谐器。高通所提供的完整解决方案,对于手机厂商打造5G手机终端可谓事半功倍。它可以为手机厂商节省大量的研发成本,迅速且大规模的量产出5G手机终端。面对重新洗牌的5G市场,能够先人一步推出相应产品,无疑可以先一步抢占这块空白的市场。

最后,回到我们最核心的全网通问题,它在5G时代同样是必不可少的基础功能支持,但是要实现它,所进行的技术升级绝不能小视。全网通乃至全球通可以衡量手机品牌的技术实力,当然,这也需要品牌背后的供应商有着坚实的技术支持。

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