影响未来的技术 来自5G的惊鸿一瞥

《电脑爱好者》2017年第7期 2017-08-30 14:26专题 标签:5G

8年前,我们很难相信手机可以进行视频通话;4年前,我们惊喜的发现手机也能流畅地播放在线高清视频,而这一切都是在没有Wi-Fi信号的前提下实现的。没错,2009年3G网络的开通,2013年4G牌照的发放,每一次无线通信技术的升级都让“梦想照进了现实”。这一次,轮到5G了(图1)。

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5G到底有多快

5G的出现让无线通信技术将有可能与印刷机、互联网、电力、蒸汽机、电报一样,作为一项“通用技术”而彻底改变人们的生活。要知道,通用技术经常是转型变革的催化剂,这些变革将重新定义工作流程并重塑经济竞争优势规则。那么,业界为何对5G网络抱有如此之大的期望?

俗话说“天下武功,唯快不破”。5G有望成为“通用技术”的天赋技能就是一个字——快(图2)。简单来说,5G的理论传输速率最高可达10Gbps,也就是100倍于现有的4G网络,下载速度将达到惊人的1250MB/s(表1)。换句话说,当5G网络成熟后,我们只需1秒就能下载1部GB级别的高清电影(图3)!

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5G高速的意义何在

可能有读者会问了,现在4G网络已经足够快了,我对下载高清视频又没有特别的需求,5G要那么快的速度干啥?

实际上,5G最大的意义主要将体现在公共服务和一些尖端科技上(图4)。比如,在4G网络下,云端系统无法传输紧急指示让无人驾驶汽车穿过交通流;4G也达不到在远程会议中提供即时语言翻译的速度,更不必提在救死扶伤的手术之中遥控指挥手术刀——要知道,许多即时无线应用的最大延迟期不得超过1毫秒。而5G就没有这些疑虑了,极端的速度可以让它即时处理无人驾驶汽车周边的各种突发情况,而不足1毫秒的时延也足以确保远程控制手术刀的精准操作!

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如果说过去的3G和4G网络都是“人事”(人与人),那5G网络将不再是“人事”,它将实现“人与物”及“物与物”之间的超高速连接,为“人”在感 知、获取、参与和控制信息的能力上带来革命性的影响。

5G时代何时来临

从1G、2G、3G到4G,历代无线通信网络技术在我国部署的时间分别较国外完了8年、4年、8年和3年。而到了5G,我国对其的部署将会和全球同步,甚至是最先部署的国家。根据总体规划,我国5G试验将分两步走:2016年准备启动5G的标准研究,预计在2018年第一个版本的标准将完成,然后根据产品的成熟度,在2020年左右确定商业应用的起步时间。

换句话说,距离5G网络的正式运营还需要接近3年的时间。但是,在MWC2017中我们却惊喜的看到了“准5G”终端——中兴千兆手机(Gigabit Phone)的出现(图5)。

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MWC2017上的准5G终端

首先我们需要明确一个概念,何为“准5G”。简单来说,准5G就是不改变4G的空口标准,直接应用5G的部分无线技术和网络架构,从而获得数倍于现有LTE的系统容量。至于如何获得“准5G”的网络性能,就需要搭载最新的调制解调器(Modem,也就是我们常说的基带芯片)支持了。

好消息是,高通早在2016年2月就发布了骁龙X16调制解调器(支持Cat.16,将被集成在骁龙835处理器中),主打可以媲美光纤的1Gbps网速(图6)。而在MWC2017大放异彩的中兴千兆手机,就是骁龙X16调制解调器的受益者。这款手机在搭载骁龙835+X16调制解调器的基础上,通过载波聚合技术、4×4MIMO天线技术以及256-QAM高阶调制技术相结合的方式,获得了10倍于第一代LTE终端的下载速度。

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小提示

除了中兴千兆手机以外,索尼在MWC2017上发布的Xperia XZ Premium同样搭载了集成X16调制解调器的骁龙835处理器并主打千兆网速(图7)。同时,高通也发布了支持符合3GPP 5G新空口全球系统的骁龙X50 5G调制解调器,将5G、4G、3G以及2G技术都嵌入到一个芯片上。可惜,骁龙X50需要等到2019年才能上市,现在还是停留在概念阶段。

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考虑到骁龙835处理器将成为2017年无数Android旗舰机的“标配”,必将加速准5G千兆手机的普及。在2020年真正的5G到来之前,这些产品将带给我们丰富的“5G预演”:比如可360度虚拟现实内容的实时传送和全景沉浸式体验;云APP的体验将出现质的飞跃,未来无需下载安装本地APP就能流畅地在线使用;通过云盘保存照片,其速度甚至媲美本地闪存。

据悉,高通很快就要在骁龙X16调制解调器的基础上,推出第二代千兆级LTE调制解调器——基于10纳米FinFET制程工艺打造的骁龙X20 LTE芯片组(图8),能带来最高达1.2Gbps的LTE Category 18下载速度,带来距离5G更进一步的高速体验。让我们一起期待吧!

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