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5G實測速率突破3Gbps,如何做到?芯片功不可沒

2020-05-25 09:15 黃海峰

導讀:5G高速率是消費者對 5G 最深的印象,今年多地實現(xiàn) 5G 下行峰值達到 1Gbps,平均在幾百 Mbps。這個速度比 4G 快了近 10 倍,但一如既往,科技界依然沒有停止追求更高速率的腳步,5G 競速激烈。


筆者發(fā)現(xiàn),雙載波聚合技術在 5G 競速中大放異彩。近日,山西移動使用 5G 載波聚合(Carrier Aggregation,簡稱 CA)技術,實現(xiàn)單用戶下載速率超 3Gbps,浙江溫州分移動、杭州移動也紛紛取得 5G 速率突破。與此同時,中國移動在 5G SA 端網(wǎng)測試方面取得新進展。

這幾次 5G 測試都在實際商用網(wǎng)絡中完成,表現(xiàn)非常好,體現(xiàn)出中國移動在載波聚合技術和 SA 技術上的優(yōu)勢。據(jù)悉,這幾次測試背后都有華為網(wǎng)絡、終端、芯片的全力支持,華為巴龍 5000 基帶起到關鍵作用。

中國移動聯(lián)合華為

應用雙載波聚合技術,實現(xiàn) 5G 速率突破

山西移動聯(lián)合華為公司在首屆 5G 生活節(jié)上,開通全國首個 5G 2.6GHz+4.9GHz 異頻段 200M CA 示范站,使用 Mate X 手機實測下行速率可達 3.1Gbps,在國內(nèi)率先突破 3Gbps 速率大關,創(chuàng)造了 5G 終端測試速率歷史新高。

在溫州雁蕩山景區(qū),浙江移動溫州分公司,借助 4.9GHz+2.6GHz 200M 載波聚合技術,實現(xiàn)自有頻譜資源的最大化利用。實測數(shù)據(jù)顯示,華為 Mate X 手機單用戶下行速率達 3.2Gpbs,相較 100M 單載波速率(1.7Gpbs)提升了 1.5Gbps,再次刷新了山西移動雙載波聚合技術下 5G 下行速率。

5 月 14 日消息,杭州移動基于商用 5G 網(wǎng)絡和華為 Mate X 手機完成 2.6GHz160M 頻譜載波聚合性能驗證,單用戶下行峰值速率達到 2.6 Gbps,連續(xù)覆蓋下平均下行速率 1.7 Gbps。

5G 已經(jīng)商用,速率也很高,包括中國移動在內(nèi)的運營商,為何對 5G 提速技術的應用如此熱衷?其實中國移動對該技術的熱衷主要來自用戶體驗驅動、市場競爭驅動以及技術創(chuàng)新驅動。

在用戶體驗驅動方面,5G 許多應用都建立在高帶寬的基礎上。比如,家庭場景中的 VR、AR、8K 等極致視頻體驗,港口中的 5G 理貨應用就需要高速網(wǎng)絡提供視頻流回傳,如何滿足 2C 和 2B 市場不同用戶的體驗需求?這就需要運營商提供更高的速率。

中國移動在 4G 時代積累的較好口碑,經(jīng)歷了 4G 時代輝煌,中國移動自然明白 5G 時代初期,用戶還是期望速率更高、更穩(wěn)定的 5G 網(wǎng)絡。

比如在溫州雁蕩山景區(qū),溫州移動攜手華為通過 4.9GHz+2.6GHz 200M 載波聚合技術,實現(xiàn)了更快的 5G 下行速率,從而促使景區(qū)管理方式向更智慧的方向改變,豐富旅游內(nèi)容,提升游客體驗。VR/AR 深度游覽、4K 景點高清直播、景區(qū)門票人臉識別、智能機器人景點介紹等景區(qū)智慧項目的用戶體驗將得到大幅度提升。

在市場競爭驅動方面,消費者最看重的自然是更好的 5G 應用體驗,這些體驗必須建立在更高網(wǎng)速的基礎上。許多消費者也在觀察,他們認為誰家的 5G 速率最高,就選擇誰家的服務。

所以運營商在 5G 時代最核心的競爭力之一,就是 5G 網(wǎng)速的持續(xù)提升。試想一下,如果你選擇的運營商提供的 5G 網(wǎng)絡,讓你在玩 VR 游戲時總是卡頓、掉線,你還會選擇這家運營商嗎?

在技術創(chuàng)新驅動方面,ICT 產(chǎn)業(yè)一直在推動技術創(chuàng)新,為未來的發(fā)展夯實技術基礎。5G 雙載波聚合就是接下來電信運營商和產(chǎn)業(yè)鏈技術創(chuàng)新發(fā)力的重要方向,所以得到中國移動多個地方的諸多實際應用。

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突破 5G 網(wǎng)速,為何選擇雙載波?

全球運營商都理解取得更快網(wǎng)速的巨大作用,但想要實現(xiàn) 5G 網(wǎng)速的突破,并非易事。運營商該如何提升 5G 網(wǎng)速?運營商提升 5G 實際網(wǎng)速,可以爭取更多的頻譜帶寬(高中低頻段都行),或是使用先進的技術和 5G 設備,推動 5G 網(wǎng)絡與終端的無縫連接。

但是頻譜資源一直是稀缺資源,而且相比應用還不成熟的毫米波,在現(xiàn)有的中低頻應用載波聚合技術,更容易實現(xiàn) 5G 速率提升。所以載波聚合技術成為各個運營商關注的焦點。

這里我們再來科普一次“載波聚合”。熟悉通信原理的朋友知道,頻譜帶寬是決定無線網(wǎng)絡速率的關鍵要素之一,更大的頻譜帶寬將帶來更高的網(wǎng)絡速率,載波聚合則是有效利用更大帶寬頻譜資源的關鍵技術。

該技術通過將多個連續(xù)或非連續(xù)的載波(Component Carrier,簡稱 CC)聚合成更大的帶寬,從而提高頻譜資源利用率,提升網(wǎng)絡速率,給用戶帶來更好的體驗。

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在 5G 時代,國內(nèi)用到的 5G 頻段多達十幾個,如果使用單載波技術,則無法應對這么多瑣碎的頻段整合利用問題。由于雙載波聚合技術同時連接兩個 5G 頻段,運營商可以通過載波聚合技術,實現(xiàn)更快的網(wǎng)速。據(jù)悉,支持 5G 雙載波聚合的手機不僅能獲得一倍以上的網(wǎng)速提升,更能實現(xiàn)不同 5G 頻段之間的無縫切換。

中國移動能做到在 5G 下行 3Gbps 的實測速率突破,正是因為對雙載波聚合技術的重視。華為、高通、諾基亞、愛立信則在 5G 雙載波聚合技術上都發(fā)出過自己的聲音。我們看到,中國移動選擇華為積極實踐,取得不錯成績。

杭州移動與華為的實測表明,將移動 2.6GHz 頻段 160MHz 頻譜配置為 100M 和 60M 帶寬的 2 個載波,使用載波聚合技術,單用戶下行速率最高可達 2.6 Gbps,在整個連續(xù)覆蓋區(qū)域,單用戶平均下行速率達到 1.7Gbps。

中國移動 5G 覆蓋珠峰

5G 速率提升秘訣:華為巴龍 5000

中國移動多地分公司在商用網(wǎng)絡、終端都實現(xiàn) 5G 網(wǎng)速的突破的原因有很多,但在筆者看來,最關鍵的就是芯片的突破。

據(jù)了解,上述山西移動、溫州移動以及杭州移動在實際測試中采用的終端基帶芯片,都是巴龍 5000。比如杭州移動在測試中采用的是華為 Mate X 手機,搭載麒麟 990+巴龍 5000 芯片平臺。

目前在行業(yè)支持 5G 雙載波聚合技術的成熟芯片,屬于“鳳毛麟角”,而華為巴龍 5000 在設計之初就考慮運營商的雙載波需求,后續(xù)不斷提升,所以在技術層面已經(jīng)很早就實現(xiàn)。

2019 年 1 月底,華為消費者業(yè)務 CEO 余承東正式面向全球發(fā)布了 5G 多模終端芯片——巴龍 5000。這款芯片在當時創(chuàng)下多個第一,不僅是當時業(yè)內(nèi)集成度最高、性能最強的 5G 終端基帶芯片,還是世界上首款單芯片多模 5G 基帶芯片,同時還支持 2G、3G、4G、5G 合一的單芯片解決方案,能耗更低、性能更強。

而且在 5G 商用元年,當許多芯片廠商只推出支持 NSA 的 5G 芯片時,華為巴龍 5000 在全球率先支持 SA(5G 獨立組網(wǎng))和 NSA(5G 非獨立組網(wǎng),即 5G 網(wǎng)絡架構在 LTE 上)組網(wǎng)方式,更是首個支持 6GHz 以下 100MHz 雙載波聚合寬帶、支持 3GPP R14 V2X 車聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

更重要的是,巴龍 5000 支持 NR 200MHz 載波聚合。截至目前,巴龍 5000 依然是業(yè)界標桿 5G 多模終端芯片,已經(jīng)廣泛應用在華為和榮耀多款手機中。

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5G SA 終端測試加速,促進網(wǎng)絡商用

除了下行載波聚合,5G SA 的端網(wǎng)支持,也是中國移動關注的焦點。近日,華為同樣支持中國移動取得出色成績。

據(jù)悉,浙江移動聯(lián)合華為終端開展了一系列 5G SA 測試驗證,以推動 SA 網(wǎng)絡建設進程。本次測試包含 3000 余次 SA 開機搜網(wǎng)、15000 分鐘 SA 數(shù)據(jù)業(yè)務體驗、25000 余次 EPS Fallback 語音通話和視頻業(yè)務、2000 公里的外場移動性覆蓋測試(涵蓋 5G 系統(tǒng)內(nèi)及 4/5G 系統(tǒng)間切換),各項指標均達到商用標準。

此次測試范圍覆蓋了杭州主城區(qū)超過 5000 個 5G 站點,測試終端采用 Mate30 Pro,搭載全球首款旗艦 5G SoC 的麒麟 990 5G 芯片。在 SA 組網(wǎng)下,終端的上行兩天線發(fā)送優(yōu)勢得以發(fā)揮,實測上行峰值速率是 NSA 的 2 倍,可達到 240Mbps。

由于 5G 產(chǎn)業(yè)節(jié)奏的特殊性,研發(fā)和標準制定同步進行,非??简瀼S商對技術方向的判斷和驗證能力。如上所述,華為 5G 終端全球率先支持 NSA&SA 雙模組網(wǎng),通過海量外場測試,找準用戶痛點場景并進行針對性優(yōu)化,如:SRS 四天線輪選,業(yè)內(nèi)領先的 5G 智慧雙卡解決方案、智能上行分流,先進的自適應接收機等技術,提高 5G 速度同時降低 5G 功耗,為消費者帶來卓越 5G 通信體驗。

華為巴龍何以率先支持運營商技術提升?

華為為何能率先推出支持 NR200MHz 以及 SA 的巴龍 5000?筆者認為首先是堅定的投入。芯片研發(fā)是一個漫長的過程,我們從華為巴龍芯片的命名就能感受到這份堅定。巴龍原本是一座海拔 7013 米雪山的名字,研發(fā)巴龍芯片,無異于攀登雪山。從“巴龍”的命名可以看到,盡管研發(fā)難度很大,華為還是迎難而上。得益于長期在 5G 領域的深耕,海思和華為終端沉淀出業(yè)界領先的 5G 技術解決方案。

其次,華為對 5G 的高度重視。華為對 5G 有著明確的戰(zhàn)略定位。此前,華為創(chuàng)始人任正非將 5G 比喻為“上甘嶺”,并表示:“我們 5G 就是爭奪‘上甘嶺’,就是世界高地。5G 這一戰(zhàn)關系著公司的生死存亡,所以我們一定要在這場‘戰(zhàn)爭’中不惜代價贏得勝利?!?/p>

最后,華為在 5G 研發(fā)上的投入早、投入力度大。早在 2009 年華為就開始啟動 5G 研究與創(chuàng)新;2013 年投資 6 億美元用于 5G 研發(fā);2015 年推出系統(tǒng)測試原型機。在 2019 年上海 MWC 期間,華為輪值董事長胡厚崑也表達了相似的觀點:“華為在 5G 方面投入最早、投入規(guī)模大、投入范圍也很廣,累計投資已達 40 億美元?!?/p>

德國專利數(shù)據(jù)公司 IPlytics 在 2019 年 6 月給出的最新報告顯示,在 5GSEP 標準必要專利排名中,華為位列第一。華為 5G 方面的專利在行業(yè)中占比達到 20%。

近期美國對華為制裁再次升級,意圖限制華為 5G 技術的發(fā)展。芯片是 5G 發(fā)展的核心,華為此前對包括巴龍 5000 在內(nèi)的 5G 芯片布局,非常有先見之明。

中國移動最新 5G 終端評測報告榜單,華為與榮耀表現(xiàn)出色。

寫在最后:

就在筆者撰稿的當天一個重要報告發(fā)布。5 月 18 日,《中國移動 5G 通信指數(shù)報告(第一期)》正式發(fā)布,這是業(yè)內(nèi)首個 5G 通信指數(shù)報告,聚焦 5G 通信能力,定義產(chǎn)業(yè)質(zhì)量標桿。其中,麒麟 990 5G(集成了巴龍 5000)在數(shù)據(jù)傳輸性能、通話性能及功耗性能全面領先。

我們看到,麒麟 990 5G 助力華為 Mate 30 Pro 榮獲 4500 元以上價位段 5G 通信能力評測第一,助力榮耀 V30 Pro 斬獲 3000-4500 元價位段第一及本期 5G 通信指數(shù)最高分??梢姡妄?5000 至今依然是行業(yè)通信性能頂級的基帶芯片。

2020 年是 5G 規(guī)模發(fā)展之年,全球運營商希望在這場競賽中拔得頭籌。華為在 5G 上腳踏實地的研發(fā),推出了巴龍 5000 等系列 5G 芯片,助力運營商 5G 網(wǎng)絡下行速率突破,也將助力中國運營商登上世界 5G 之巔。