5G芯片商用要破解两大难题

高通透露，也许会在2020年5G商用前就推出相关5G芯片。按照计划，2018年5G标准第一版的规范将出台，通常推出芯片会比标准晚一些，所以依照过去的惯例，相关5G芯片极有可能在2019年左右就推出。

 

Qualcomm Technologies研发高级副总裁Durga Prasad Malladi指出，对于5G芯片设计来说，有两大挑战。

首先，如何在实现5G的高性能、高速率的同时还保证电池续航，是智能手机非常大的挑战。“目前一天充一次电大家还可以接受，但如果是一小时就给手机充一次电呢?没有人能够接受”。

另外，5G需要用到不同频段，支持多模多连接，这也会在射频前端设计上带来巨大挑战。

Qualcomm研发高级总监、中国区研发中心负责人侯纪磊表示，高通对于5G有三大愿景，实际上也是三种业务类型，包括增强型移动宽带、关键业务型服务、海量物联网。

增强型移动宽带是强调高速率的方案，它的特性包括千兆级数据速率、一致性、机制容量和深度感知，手机、VR等都属于这部分应用场景。关键业务型服务的特性包括超低延时、高可靠性、普及易用、强安全性，适用于汽车、机器人、健康医疗等应用。海量物联网的特性包括低成本、超低功耗、深度覆盖、高密度，适用于可穿戴设备、智慧城市、智能家居等应用。

目前，5G还处于标准刚刚起步阶段，而在4G上的技术积累将成为5G平台的重要组成部分。由于5G从标准到实现大概要到2019年、2020年进入商用，而4G则从LTE到LTE Advanced，再到LTE Advance Pro，积累了大量的技术，包括共享频谱、eLAA、大规模MIMO、低时延、窄带物联网、C-V2X等，都将是5G中非常重要的技术演进基础和目标。

在过去的3G、4G中，都有支持多模技术的要求，即在终端系统里要同时提供2G、3G、4G连接，在不同G之间使用多模切换的方式来保持连续性和体验平稳性。“如今在5G中提出了新的概念，不但要有多模，还要有多连接特性，即同时连接4G、5G、WiFi，让5G在初期建网时可以和4G共用核心网络，可以平滑过渡。”侯纪磊表示。

另外，5G还要有更强大统一的空口技术，多样化部署、多样化服务及终端、多样化频谱模式，在统一设计框架下得以实现。高通认为，5G新空口NR将是可以面向未来10年的统一空口技术。

高通刚刚宣布推出了5G新空口(NR)原型系统和试验平台。5G NR原型系统在6GHz以下频段上运行，高效实现每秒数千兆比特数据速率和低时延。

“这个试验平台是对我们公布于众的28毫米波技术的补充。之所以重要，是因为6GHz以下有比较好的频谱资源，我们可以对这部分资源进行使用和优化。” Qualcomm高级副总裁兼大中华区首席运营官罗杰夫(Jeff Lorbeck)表示。

5G和过去2G、3G、4G的差别，在于没有使用新的调制技术，还是在OFDM技术之上。OFDM已经在LTE阶段被应用，而5G要覆盖非常多不同业务和不同频谱范围，因此要对OFDM进行不同场景使用的优化。提供通用灵活的数据框架，支持前向兼容。先进无线接入技术，包括大规模MIMO、灵活独立的TDD设计和稳健毫米波设计和支持。

5G将是面向1GHz以下到毫米波的全部频谱类型和频段的统一设计。目前可用的频谱有授权频谱、共享授权频谱和非授权频谱，3G和4G都是在授权频谱范围内，而未来5G将设计支持所有的频谱类型和频段，以支持广泛的用例和部署场景。

从占据频谱空间范围来看，1GHz以下主要是更远覆盖距离，以面向海量物联网;1GHz到6GHz主要是更大带宽，以面向增强型移动宽带和关键业务型;6GHz以上，比如毫米波，主要是极致贷款、更短程，以面向极致移动的宽带应用。

“出于对信号覆盖的考虑，运营商的选择很有可能是低频频段和高频频段同时做一个载波聚合。”Durga Prasad Malladi表示。 高通正在积极推动5G从标准化走向商业化。在设计和R&D方面，高通在基于OFDM的统一空口方面做了很多工作;在贡献3GPP标准方面，高通做了大规模MIMO模拟和全新LDPC码设计模式;高通还提供先进设计原型，比如2016年MWC上的5G毫米波演示;高通还联合主流运营商参与具影响力的试验和pre-5G活动。

高通正在推动5G毫米波发展，目前，高通在VIVE 802.11ad系统中，面向移动移动终端的60GHz芯片组已经商用，还研发了28GHz端到端原型系统展示波束成型和扫描，以应对非视距场景，提高室内外覆盖，并提供强大的移动性。