對于5G,很多人都是覺得既欣喜,同時又有些神秘。因為5G的定位越來越清晰了,除了手機上那個5G的小標志之外,在智能手機之外,5G還有更為新鮮的各種應用。在高通看來,5G所蘊含的,除了更高的容量和更快的速率,還意味著一個全新的萬物互聯時代的來臨——數十億智能設備的無縫時實交互,成就一個全新的世界。
首先需要明確的是,目前的5G商用頻段主要分為兩個部分,那就是經常被很多人提及的Sub-6GHz和毫米波。Sub- 6 本來是很多國家在5G商用初期主推的頻段,有著很多的優勢,比如比4G更快的速率,比如容易借助現有的4G基站而實現快速的布局等等。
不過呢,隨著5G的發展,一些新生事物的不斷涌現,比如5G+8K這樣的動態超高清即時傳輸、工業級的網絡應用、低時延高傳輸的遠程應用的興起,此前基于Sub-6 GHz頻段的5G網絡似乎已經不能再滿足人們的需求了,就像曾經的4G網絡不能滿足人們的需求一樣。所以5G需要向更高頻率的毫米波借力。
這也是高通一直致力于毫米波技術研發的最重要原因之一。和很多5G技術研發企業只專注于相對技術更容易些的Sub- 6 不同,高通是在Sub-6 GHz和毫米波兩個技術標準上同時發力的。因為對高通來說,不管是Sub- 6 還是毫米波,都是5G可以考慮的工具或技術,高通從第一代5G芯片開始就同時支持了這兩個技術。5G毫米波和中低頻的Sub- 6 頻段互相配合、互相補充,才是達成5G最初的全部愿景的關鍵所在。
因為我們現在正在使用的手機5G網絡,幾乎都是Sub- 6 頻段,所以在使用了幾年之后,已經可以明顯感覺到Sub-6GHz的頻譜資源已經十分擁擠了,4G、Wifi和Sub- 6 其實是共同一個頻譜資源的,所以各類電子設備互干擾非常嚴重。相對來說,更高頻的毫米波相對就“干凈”和“寬敞”了很多。
對于無線電波信號而言,頻段越高帶寬信號容量越大,可支持的通訊速率就越高,同時支持的熱點接入數量也會成幾何級數的增長。這也是毫米波的強大優勢所在。不過沒有一個技術只有優點沒有缺點,毫米波也一樣。毫米波在帶來了以上諸多好處之外,當然也有一些不可避免的缺陷。其中最大的缺陷就是毫米波的路損和雨衰。
對于毫米波的劣勢,高通提出了切實可行的解決方案。高通的5G毫米波天線模組,巧妙利用了波束成形的原理,借助毫米波頻率高波長短的特性,將天線的體積做得非常小。這樣就能在同樣大小的設備上安裝更多的天線。通過波束成形的辦法,讓波束越來越窄,聚焦到一個特定的方向傳輸,而不是散點式,這樣就會大大提高毫米波信號的傳輸能力,解決了毫米波路損嚴重的問題。
另外,針對毫米波的遇到雨水、樹葉等障礙物遮擋就會衰減的所謂“雨衰”問題,高通通過多次折射和反射,最終精準傳輸到目的地。即使兩端之間的直連信號被擋住,反射波也可以提供足夠強的信號支持。
一項新技術的出現的時候,在給我們帶來利益和實惠的同時,肯定也會伴隨著挑戰。針對5G毫米波帶來的挑戰,高通的做法就是用各種各樣的技術來解決這些挑戰。5G毫米波這項新生技術,它可能不是某些應用的最好選擇,但卻可能是其他應用的唯一選擇。這是高通對5G毫米波技術從不懈怠的原因所在。