從幻想到現(xiàn)實(shí)
十五年前的一場全球移動(dòng)通信展會(huì)上,與會(huì)企業(yè)曾向人們描繪了一幅未來的無線通信畫卷:手機(jī)廣泛普及,隨處隨地都可以高速接入互聯(lián)網(wǎng),手機(jī)支付取代現(xiàn)金,音視頻對(duì)講變得稀松平?!?/span>
短短十幾年過去了,或許連當(dāng)初展望未來的行業(yè)大佬都沒有想到,曾經(jīng)的夢想已經(jīng)如此迅速地變成了現(xiàn)實(shí)。如今,4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球普及,用戶數(shù)量突破了20億;僅在中國,在網(wǎng)的移動(dòng)智能終端數(shù)量就接近10億;2016年,全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場規(guī)模突破1.3萬億美元,且仍會(huì)繼續(xù)保持兩位數(shù)的增長速度;移動(dòng)支付、手機(jī)購物、手機(jī)打車……這些曾經(jīng)被認(rèn)為是“未來”世界的概念如今已經(jīng)變成了人們生活不可缺少的一部分。世界已經(jīng)正式邁入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
而所有這些輝煌成就的背后,有一家公司付出了艱辛的努力,創(chuàng)造了很多人難以想象的巨大貢獻(xiàn)。從建立無線通信標(biāo)準(zhǔn)到研發(fā)制造數(shù)據(jù)傳輸芯片,從幫助運(yùn)營商建設(shè)骨干網(wǎng)到為智能終端核心提供一攬子解決方案……幾乎每一部手機(jī)和每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備背后,都少不了這家公司的身影,到目前全球已經(jīng)有超過50億臺(tái)設(shè)備采用其解決方案。它就是無線通信行業(yè)無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者——高通公司。
千兆LTE——高通給世界帶來了哪些新變化?
創(chuàng)立于1985年的美國高通公司(Qualcomm),其命名就是“Quality Communication ,高質(zhì)量通信”的簡寫。30年來,高通在無線通信產(chǎn)業(yè)堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展路線,不斷突破已有的技術(shù)局限,成為幾代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的核心主導(dǎo)企業(yè)。高通研發(fā)的調(diào)制解調(diào)器芯片與驍龍系列移動(dòng)平臺(tái)占據(jù)了移動(dòng)終端市場大部分的份額,年出貨量高達(dá)十億量級(jí)。進(jìn)入4G時(shí)代,高通在行業(yè)中的領(lǐng)軍地位進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng),影響力無人能及。
雖然取得了舉世矚目的成就,但高通并不是會(huì)滿足于已有成績裹足不前的企業(yè)。在4G網(wǎng)絡(luò)如火如荼地發(fā)展建設(shè)時(shí),高通已經(jīng)在著手準(zhǔn)備更先進(jìn)、更強(qiáng)大的無線通信技術(shù)。這就是4G LTE的升級(jí)版本——千兆級(jí)LTE。
千兆級(jí)LTE,又稱LTE-A Pro,是4G通信網(wǎng)絡(luò)LTE標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模增強(qiáng)。相比LTE,千兆級(jí)LTE的接入速率從100Mbps級(jí)別大幅提升到了1000Mbps級(jí)別,與千兆光纖寬帶的接入速率持平。顯然,更高的帶寬可以帶來更快的下載速度、流暢的高清、超高清流媒體傳輸體驗(yàn)等。但千兆級(jí)LTE的創(chuàng)新和價(jià)值卻遠(yuǎn)不止于接入帶寬。與帶寬的升級(jí)相比,新標(biāo)準(zhǔn)在其他方面的改進(jìn)與增強(qiáng)或許有著更重要的意義,影響也會(huì)更為深遠(yuǎn),同時(shí)也是5G網(wǎng)絡(luò)的重要基石。
· 載波聚合是無線通信技術(shù)的核心之一。高通為千兆級(jí)LTE引入了增強(qiáng)型載波聚合,使得不同基站和設(shè)備之間可以使用更多載波、不同載波類型進(jìn)行通信,在大幅提升有效帶寬的同時(shí)使基站的有效用戶容量明顯提升,顯著降低了運(yùn)營商的成本支出。同時(shí),新的全維度MIMO技術(shù)可以使用多達(dá)64個(gè)元素來拓展3D波速成型,提升信道容量和網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。
· 授權(quán)頻段輔助接入(LAA)和MulteFire是高通在千兆級(jí)LTE標(biāo)準(zhǔn)上的重要技術(shù)創(chuàng)新。它們使運(yùn)營商可以利用非授權(quán)頻段資源(諸如2.4G和5G頻段)來增強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)、狹小區(qū)域、特殊地帶的網(wǎng)絡(luò)覆蓋與接入效率,同時(shí)降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀?、方便小型基站的部署。結(jié)合LAA和MulteFire,運(yùn)營商就能將LTE和Wi-Fi技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合起來形成互補(bǔ),以較低的成本顯著提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,并發(fā)展創(chuàng)新的服務(wù)模式。
· 高通對(duì)LTE框架結(jié)構(gòu)的改進(jìn),與新的TDD/FDD設(shè)計(jì)顯著降低了通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)延遲。在LTE網(wǎng)絡(luò)上,通信延遲普遍達(dá)到了100ms數(shù)量級(jí);到了千兆LTE,高通的努力使得這一數(shù)字可以下降到10ms級(jí)別。在很多場景中,網(wǎng)絡(luò)延遲是比帶寬更重要的指標(biāo)。諸如云端3D游戲、移動(dòng)遠(yuǎn)程桌面、遠(yuǎn)程VR、AR、自動(dòng)駕駛汽車間互聯(lián)等任務(wù)場景都需要很低的聯(lián)網(wǎng)延遲。LTE網(wǎng)絡(luò)下這類任務(wù)很難做到實(shí)用化程度,但在千兆級(jí)LTE技術(shù)創(chuàng)新的幫助下,它們將迎來爆發(fā)式的增長機(jī)遇,迅速在大眾間普及。
· 在研發(fā)千兆級(jí)LTE技術(shù)時(shí),高通敏銳地察覺到物聯(lián)網(wǎng)的龐大潛力,和無線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重要意義。由此,高通為千兆LTE加入了多項(xiàng)全新技術(shù)以滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求。后文將會(huì)詳述千兆LTE為物聯(lián)網(wǎng)作出的諸多改進(jìn)。
作為5G通信的前置技術(shù),千兆級(jí)LTE無論對(duì)運(yùn)營商還是消費(fèi)者、企業(yè)用戶來說都意義重大。它能顯著降低運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、維護(hù)和運(yùn)營成本,在室內(nèi)、地下等環(huán)境中顯著提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,為多種創(chuàng)新服務(wù)和商業(yè)模式制造機(jī)遇,并為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著千兆LTE網(wǎng)絡(luò)的推廣和普及,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入全新的篇章。
雖然業(yè)內(nèi)也有不少企業(yè)在布局千兆級(jí)LTE技術(shù),但顯然其中只有高通公司走在了最前列。早在去年初,高通就發(fā)布了支持Cat.16千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)的驍龍X16 LTE調(diào)制解調(diào)器,并應(yīng)用在了最新一代旗艦驍龍835移動(dòng)平臺(tái)中;驍龍X16 LTE調(diào)制解調(diào)器就已經(jīng)支持LAA、4x4 MIMO,以及LTE廣播等全新標(biāo)準(zhǔn),還對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行了專門優(yōu)化,完全符合千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò)對(duì)調(diào)制解調(diào)器的要求。今年初,高通更是發(fā)布了第二代千兆級(jí)LTE調(diào)制解調(diào)器——驍龍X20,率先支持速率更高的Cat.18,1.2Gbps的千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò),并將集成在下一代驍龍移動(dòng)平臺(tái)中。相比之下,高通的主要競爭對(duì)手如聯(lián)發(fā)科,迄今還沒有支持Cat.16千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品推出,落后高通近兩年的時(shí)間。
而集成X16 LTE調(diào)制解調(diào)器的驍龍835移動(dòng)平臺(tái)發(fā)布后,迅速成為高端智能手機(jī)的標(biāo)配之選。包括三星、索尼、小米、一加等廠商都為自家的旗艦手機(jī)型號(hào)配備了驍龍835平臺(tái)。與此同時(shí),北美的主要運(yùn)營商已經(jīng)在部署Cat.16千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)升級(jí),率先為用戶帶來千兆級(jí)LTE的全新體驗(yàn);而在澳洲的悉尼,更是在年初就已經(jīng)正式商用。雖然高通已經(jīng)發(fā)布了驍龍X20 LTE調(diào)制解調(diào)器,但去年發(fā)布的X16 LTE調(diào)制解調(diào)器在市面上也沒有任何競爭產(chǎn)品,是設(shè)備廠商想要提供Cat.16千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)支持的唯一現(xiàn)實(shí)方案。因此,高通已經(jīng)在千兆級(jí)LTE戰(zhàn)場的第一場交鋒中大獲全勝。隨著全球各地運(yùn)營商開始全面升級(jí)千兆級(jí)LTE網(wǎng)絡(luò),高通在技術(shù)和生態(tài)圈方面的優(yōu)勢也將愈加明顯。
物聯(lián)網(wǎng)革命的基礎(chǔ)——雙模物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
除驍龍X16 和X20 LTE調(diào)制解調(diào)器外,高通還面向千兆級(jí)LTE時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)布了全新的雙模物聯(lián)網(wǎng)芯片MDM9206,集成到了驍龍E系列物聯(lián)網(wǎng)處理器中。
所謂雙模物聯(lián)網(wǎng),指的是物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的兩大通信標(biāo)準(zhǔn):Cat-M1和Cat-NB1。我們知道,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信任務(wù)有著低功耗、低帶寬的特性。在這樣的前提下,有些設(shè)備需要經(jīng)常移動(dòng)工作,注重移動(dòng)連接的穩(wěn)定性以及一定的計(jì)算能力,由此誕生了適合移動(dòng)數(shù)據(jù)連接的Cat-M1標(biāo)準(zhǔn);還有些設(shè)備一般沒有移動(dòng)需求,更強(qiáng)調(diào)較低的能耗,適合它們的標(biāo)準(zhǔn)就是Cat-NB1。然而,移動(dòng)和非移動(dòng)兩種任務(wù)場景并非完全互斥的,現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中很多設(shè)備需要在兩種場景間來回切換。如果使用單模式的基帶芯片,設(shè)備就必須配備兩套芯片以覆蓋需求場景,這顯然是浪費(fèi)和低效的。為了解決這一問題,高通研發(fā)了同時(shí)支持M1和NB1兩大標(biāo)準(zhǔn)的雙模物聯(lián)網(wǎng)基帶,只需一套芯片就能隨時(shí)切換兩種網(wǎng)絡(luò),大大增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用靈活度,同時(shí)降低了方案的復(fù)雜度與設(shè)計(jì)、制造成本。在雙模芯片的幫助下,更多傳統(tǒng)行業(yè)就可以使用物聯(lián)網(wǎng)對(duì)已有的裝備、機(jī)器進(jìn)行升級(jí),享受物聯(lián)網(wǎng)革命帶來的巨大效益。
Cat-M1和Cat-NB1并非獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上,它們都是基于LTE技術(shù)開發(fā)的低功耗版本。運(yùn)營商可以在已有的LTE網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行升級(jí)以提供對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接的支持,這大大降低了物聯(lián)網(wǎng)部署的難度。在千兆級(jí)LTE標(biāo)準(zhǔn)中,高通還為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備專門發(fā)展了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù):LTE IoT可以提高物聯(lián)網(wǎng)低功耗設(shè)備的電池壽命、擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)覆蓋率;蜂窩V2X和LTE Direct擴(kuò)展了終端間通信的能力和感知能力;LTE廣播則提升了數(shù)據(jù)在終端間批量分發(fā)的效率。
同時(shí),高通還在同各國運(yùn)營商合作,幫助他們?yōu)楝F(xiàn)有的LTE網(wǎng)絡(luò)加入對(duì)Cat-M1等物聯(lián)網(wǎng)連接的支持。包括中美在內(nèi)的多國運(yùn)營商已經(jīng)在測試和部署Cat-M1網(wǎng)絡(luò),并作為千兆級(jí)LTE升級(jí)計(jì)劃的一部分。預(yù)計(jì)到2018年,各國就將開始全面推廣LTE網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí),為物聯(lián)網(wǎng)革命浪潮做好準(zhǔn)備。未來的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將會(huì)無處不在,從家電設(shè)備到工廠機(jī)器,從交通信號(hào)控制到個(gè)人健康信息追蹤,物聯(lián)網(wǎng)將真正實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”,從根本上改變信息社會(huì)的形態(tài)。
連接人與萬物——偉大夢想終將實(shí)現(xiàn)
無論是千兆LTE還是雙模物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),在可見的未來都將我們的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在這場改變世界的技術(shù)變革背后,高通公司無疑做出了不可或缺的貢獻(xiàn)。從某種意義上來說,高通已經(jīng),并且正在繼續(xù)改變我們的世界。從創(chuàng)立伊始,高通的宗旨就是用技術(shù)推動(dòng)市場,連接人與萬物。如今,這一夢想已經(jīng)完成了一半,離最終實(shí)現(xiàn)的一天也越來越近。正是因?yàn)橛羞@樣不斷致力于技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用,不斷挑戰(zhàn)過去極限的科技企業(yè),我們才能將曾經(jīng)科幻作品中想象的場景一個(gè)個(gè)化為現(xiàn)實(shí)。在這個(gè)飛速發(fā)展的信息時(shí)代,這些改變世界的科技企業(yè)值得我們的掌聲與敬意。