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新出的5G手机值得买吗?这几点你要了解

不过虽然当前并不是购买5G手机的好时机,但我们也相信在联发科、海思等为首的自主芯片厂商的推动下,很快就会有兼顾网络兼容性、通讯功耗、传输性能表现的高竞争力5G手机问世。
发布时间:2019-03-14 15:39        来源:通信产业网        作者:

用一句话来总结4G和5G的差别,用户层面就是网速更快。通信行业预期,5G能比4G快10倍,简单来说就是下部1GB大小的电影只需要10秒。在今年MWC2019展会上就已经有多款5G手机亮相,例如小米MIX35G版、LGG50ThinQ、三星S105G版等,不过现阶段这些手机可能还存在信号体验差的风险,买这些手机前需要搞清几个问题,目前看到的前期5G高通骁龙手机芯片几乎都是应急“攒”出来的产品。

5G为什么就变快了?

单就用户终端来看,实现5G的重任当然就落在芯片制造商身上了。手机里面装了最新的5G基带,也才能用上5G网络。目前市场中的几名主要玩家其实早早就公布了最初一批的5G基带方案,高通的骁龙X50,联发科的HelioM70,华为的巴龙5000等。

在宣传这些芯片时,有几个词汇是5G基带的核心所在,若能理解也就可以鉴别5G手机是否值得买了。比如联发科在HelioM70的规格表中写了支持独立组网(SA)和非独立组网(NSA)、Sub-6GHz频段、LTE和5G双连接、毫米波,甚至还有什么波束成形等(beamforming)......这些究竟是什么意思?

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其实要让无线数据传得更快,无非就两种方法:增加频谱带宽,或者提高频率利用率。前者更简单粗暴,本质上也就是增加资源。例如以前1-4代无线通信普遍采用3GHz以下频谱,所以到了5代,提速的一大方案就是启用更高的频率,更高的频率也就意味着更短的波长。而波长在毫米数量级的电磁波,就可以叫毫米波。

毫米波的频率没有严格定义,有说30GHz-300GHz的,也有说20GHz也算。但无论怎么算,毫米波的频谱带宽都比4G时代宽多了。在5G通讯中,毫米波负责高速数据传输。

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但毫米波有个问题,就是在空气中频谱衰减大,穿墙能力差,覆盖范围基本都在100米左右。所以比较开阔的地带就要使用6GHz以下频段来保证信号的覆盖率(几十米到几百米),这也就考验上面提到的Sub-6GHz部分的通讯能力了。另一方面,要确保高频传播,就需要通过波束设计来完成发射能量聚焦,采用更先进的波束成形,方向性波束可以帮助提升基带覆盖范围。所以包括高通、华为、联发科在内的芯片制造商都在宣传Sub-6GHz、毫米波以及波束成形支持。这也算是实现高速的标配了。不过有个事实需要注意下,那就是目前我国的规划,5G前期运营商是以Sub-6GHz频段为主。

现在的5G手机真的值得买吗?

前文我们还提到独立组网、非独立组网之类的问题。这就涉及到5G网络建设的阶段性问题了。从大方向来说,5G标准分两个阶段,Release15和Release16,都被称作NR(新空口)。我们现在谈的5G都是Release15。

从运营商的角度来说,5G网络建设本身也是需要时间的。如果同时就把全套基础设施都换成5G网络。全新的5G核心网+全新的5G基站(或者也可以是增强型4G基站),与4G分隔开,当然很美好——这就是独立组网(SA)。

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但这么做的成本也非常高。运营商还是需要过渡方案的,比如先建5G基站,采用4G核心网+4G/5G基站的方式,并将用户面和控制面分开。这就属于一种非独立组网(NSA)方式。NSA有很多种方案,但最终都是要朝着SA的方向走的。

就用户终端层面,不难发现当前联发科HelioM70是同时支持SA和NSA的。但高通骁龙X50并不支持SA,高通最新发布的骁龙X55才对SA提供支持,不过遗憾的是,目前骁龙X55似乎仍是个概念产品。

另一方面联发科HelioM70的一个重要属性是多模支持,即支持2G/3G/4G/5G网络,且是第一颗LTE与5G双连接的modem。为什么说这个属性很重要?即一颗SoC完整的整合了多模多频网络,手机厂商到手就能进行产品设计,消费者也只需要对网络费用买一次单,且不存在网络切换延时的问题,而高通骁龙X50仅是单模5G方案,并不向下兼容4G/3G/2G(依旧是需要最新的X55才提供支持),这也是它让人颇为吐槽之处。

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所以这也是目前初期的5G手机存在“先天不足”的问题,即小米MIX35G版以及当前已发布的一些5G手机(基本上都是骁龙855方案)都需要使用其内置的X24基带,并且依靠外挂骁龙X50,基带来共同完成覆盖全网的通信任务。从这个角度来说,通信功耗问题是值得担忧的。而联发科为了功耗和集成度考虑,将把HelioM70集成到未来的SoC中,从这点上看,用户还是值得等的,但若用户愿意牺牲功耗与信号体验,则还是可以前期考虑X50基带芯片“攒”出来的5G手机。

另外就网络建设来看,国内三大运营商去年年底才相继获得5G试验频率。5G网络今年试商用,正式商用大约要等到2020年。所以无论是运营商层面,还是用户终端层面,现在都不是入手一个“攒出来的5G“手机的好时机。

5G基带并不好做

只说5G基带的毫米波transceiver部分,实际难度就很大。这部分的结构和传统频段transceiver虽然相似,但在设计上有多种挑战。比如毫米波频段对信号灵敏度有着比较高的要求,电路功耗就会比较大。毫米波频段和CMOS器件的截止频率已经在同一数量级,所以毫米波transceiver如何控制功耗会成为一个设计难点。还有类似于传输线效应等大量问题,都是5G基带设计中需要解决的。

实则从联发科在HelioM70近阶段通过的一系列测试就能发现基带芯片原本就不好做。比如,HelioM70前不久通过安立公司MT8000A5G测试仪,实现最大的传输速度吞吐。这里的MT8000A平台就支持Sub-6GHz和毫米波频段下的RF和协议测试,还有非独立组网和独立组网的基站仿真功能。这项测试主要帮助联发科提高Sub-6GHz频段的数据通信速度。

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联发科当前还在跟罗德与施瓦茨公司合作,进行5G前端模块和天线阵列的OTA测试,包括测试HeiloM70的5G网络解决方案的天线性能。罗德与施瓦茨针对毫米波传输的路径损耗,就有测量多个波束流的测试环境;传说中的毫米波空中传输turnkey解决方案,能够相对完整地测试基带中发射器和接收器的性能表现。

就5G建设,联发科早年就和不少合作伙伴一起投入测试与研发。比如两年前就开始和是德科技合作,近期两家还共同完成了HelioM70的5GIP数据通话测试;以及和诺基亚的长期合作下,HelioM70近期完成诺基亚AirScale5G基站间首轮5G互操作性测试,确保中、高频段不同网络架构与连接设备间的兼容性。

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这类测试实际上都能够表现5G基带芯片设计与制造的不易,也是5G向前推进的组成部分。未来的5G需要参与者各方的努力,这也是我们能用上更快速移动网络的依据。

不过虽然当前并不是购买5G手机的好时机,但我们也相信在联发科、海思等为首的自主芯片厂商的推动下,很快就会有兼顾网络兼容性、通讯功耗、传输性能表现的高竞争力5G手机问世。

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