一顆芯片如何支持5G全網(wǎng)通

5G商業(yè)成功，終端成熟是關鍵。

5G早期的主要業(yè)務依然是移動寬帶，5G手機的成熟度與普及度不僅決定了5G商用規(guī)模，且能幫助運營商快速收回投資成本，進而更上一層樓擁抱萬物智聯(lián)時代。

反之，如果早期推出的5G手機不成熟，用戶怨聲一片，必然會影響5G招牌。

4G時代是前車之鑒。2011年，美國運營商Verizon推出首款搭載LTE網(wǎng)絡的4G手機，可這款手機又厚又慢又熱還超耗電，結果被業(yè)界評為“有史以來最糟糕的手機”。而這家曾經與蘋果平起平坐，被認為是“Android 手機王者”的手機廠商，由于后來的種種原因，已淪落到被人遺忘。

那么，什么樣的5G手機才是成熟的，簡而言之，4G有的我要有，4G沒有的我更要有。

在功能上，要在4G手機基礎上新增5G功能；在性能和體驗上，要比4G手機更好。唯有這樣的5G手機，消費者才愿意花錢購買。

但想要消費者掏腰包，并不容易。復雜性是5G時代最頭疼的問題，2G/3G/4G/5G共存讓網(wǎng)絡復雜到無以復加，而一部小小的手機要連接如此復雜的網(wǎng)絡，肯定就更頭疼了。

要克服新的挑戰(zhàn)，作為手機聯(lián)接網(wǎng)絡的核心部件，5G手機芯片能力自然是關鍵。

一顆小小的芯片將如何支持5G全網(wǎng)通手機？

4月16日，在深圳舉辦的第16屆全球分析師大會現(xiàn)場，華為Fellow艾偉發(fā)表了“World's First 5G Chipset Fits All Networks”主題演講，分享了華為5G全網(wǎng)通的最新進展，以及在巴龍和凌霄加持下如何實現(xiàn)無處不在的5G聯(lián)接。

▲圖片來源于華為麒麟官方微信公眾號

5G加速到來

艾偉在演講中表示，5G時代標準、網(wǎng)絡和終端芯片的發(fā)展節(jié)奏趨于同步，與2G向3G演進、3G向4G演進時代不同，5G產業(yè)節(jié)奏更快。

3G時代，1999年12月首版UMTS標準R99凍結，2002年首張UMTS網(wǎng)絡推出，直到2004年首部支持3G的手機才上市。

4G時代，2008年3月首版LTE標準R8凍結，2009年首張LTE網(wǎng)絡推出，到2011年首部支持4G的手機上市。

而進入5G時代，在2018年6月首版5G標準R15凍結后，不到一年內，已有5G網(wǎng)絡和終端芯片推出。

5G手機量產將加速到來，預計5G手機用戶達到十億的水平只需要五年時間。

5G產業(yè)鏈加速將給運營商帶來更快的投資回報，保證收入來源，從而為下一步5G改變社會打下基礎。

但是，產業(yè)節(jié)奏加快的同時，要推出一款真正成熟的手機，保證用戶體驗不降反升，手機芯片需要克服諸多挑戰(zhàn)。

克服挑戰(zhàn)

5G芯片主要要克服頻譜、網(wǎng)絡構架、上行覆蓋和雙卡功能四大方面的挑戰(zhàn)。

頻譜

現(xiàn)在的4G全網(wǎng)通手機支持2G/3G/4G多制式多網(wǎng)絡共計達20多個頻段，而5G手機不但要支持2G/3G/4G，還要支持5G NR從600MHz到28GHz更廣、更高的頻段范圍。

5G時代運營商拿到頻譜組合是不一樣的，有些運營商用TDD來建，有些運營商用FDD來建，有些運營商用Sub-6GHz，有些運營商用毫米波，手機里融合這么多射頻需求，這帶來了巨大的射頻前端復雜度。相對4G，在很多指標方面，5G的復雜度是4G的多倍。

更多的射頻前端部件、更多的天線，要容納進手機有限的空間里，還要保證高性能的射頻功能和控制發(fā)射功率，這對芯片帶來了新的挑戰(zhàn)。

為應對5G新頻段帶來的射頻技術挑戰(zhàn)，巴龍5000采用更高集成度的射頻前端模組；結合整機ID形態(tài)進行創(chuàng)新，預留更大空間并創(chuàng)新設計智能天線控制方案；推動高頻器件加工工藝、測試方法等環(huán)節(jié)，加速產業(yè)成熟。探索精準的高頻應用場景，采用全新5G RFIC平臺架構和寬帶降功耗技術，解決5G射頻痛點，實現(xiàn)更加穩(wěn)定的極速聯(lián)接。

網(wǎng)絡構架

眾所周知，5G組網(wǎng)有NSA和SA兩種組網(wǎng)方式，有些運營商選擇先采用NSA組網(wǎng)再演進到SA，有些運營商選擇直接采用SA模式，這意味著，5G手機最好一開始就能支持NSA和SA兩種模式，讓用戶在運營商升級到SA后直接享受SA的服務。

鑒于此，巴龍5000全球率先同時支持SA和NSA組網(wǎng)方式，當5G網(wǎng)絡向SA組網(wǎng)方式遷移時，搭載巴龍5000的終端只需進行運營商軟件升級即可使用SA組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡，有效保障存量終端的用戶利益。

上行覆蓋

基站的發(fā)射功率可以高達幾十瓦，而手機的發(fā)射功率僅在瓦級別，兩者之間的差距導致基站與手機之間的上下行覆蓋距離存在差異，手機到基站的上行覆蓋距離是短板。

5G頻段更高，頻段越高，無線信號的覆蓋距離越小，這又導致了這個上行覆蓋短板越來越長。為了彌補這個短板，華為巴龍5000基于高效的PA設計支持HPUE，將上行發(fā)射功率提升3dB，實現(xiàn)更好的上行覆蓋。

這看起來是一個簡單的需求，但并不是每一家都能做到的。

雙卡功能

目前超過70%的手機都是雙卡的，5G手機一出來，也要滿足這一傳統(tǒng)需求。巴龍5000支持雙卡5G功能，滿足雙卡用戶對于5G體驗的需求。

簡而言之，巴龍5000是一個全新的終端Modem架構，單芯片支持2G/3G/4G/5G多種網(wǎng)絡制式，支持所有頻譜，支持多天線，包括在Sub 1G下的2天線、Sub 6G上的4天線和毫米波上的更多天線，支持5G雙通道載波聚合，也支持5G和4G、不同頻譜之間一起聯(lián)合工作，還支持基本的網(wǎng)絡構架和雙卡功能。

基于全新的構架設計，巴龍5000可實現(xiàn)業(yè)界標桿5G峰值下載速率，在Sub-6GHz頻段最快達到4.6Gbps，在毫米波頻段最快達到6.5Gbps，疊加LTE雙連接最快達7.5Gbps，是4G LTE體驗速率的10倍。

華為表示，當搭載巴龍5000的5G手機一上市，該有的需求都必須滿足，保證用戶在換機時不會有任何體驗上的損失，只會增強。

此外，基于全網(wǎng)通聯(lián)接能力，巴龍5000聯(lián)合產業(yè)界合作伙伴開展了一系列5G業(yè)務驗證，其中包括中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、安立公司、是德科技、羅德與施瓦茨公司等多個運營商、測試廠商、設備廠商，同時也與多家網(wǎng)絡設備商做了互操作測試，以充分驗證巴龍5000的商用能力，以加速推進5G產業(yè)發(fā)展，領航5G時代。

打造無處不在的聯(lián)接體驗

5G時代，5G與Wi-Fi將形成互補，為用戶提供室內外無縫的高速聯(lián)接體驗。為此，華為還推出了凌霄系列芯片以實現(xiàn)家庭千兆Wi-Fi無死角覆蓋。

凌霄系列提供完整的套片，包括電力貓、路由與計算、WiFi、IoT WiFi等產品芯片，覆蓋家庭網(wǎng)絡的所有節(jié)點。

其中，凌霄電力貓芯片支持創(chuàng)新研發(fā)的PLC Turbo技術，硬件上將傳統(tǒng)電力貓基于“火零”兩線數(shù)據(jù)傳輸升級到“火零地”三線數(shù)據(jù)傳輸，軟件上通過凌霄芯片的底層算法優(yōu)化，來大幅降低電器產生的噪聲干擾，解決了Wi-Fi信號穿墻難題，實現(xiàn)了組網(wǎng)性能翻倍提升；凌霄WiFi芯片支持端管協(xié)同，與麒麟WiFi配套芯片Hi1103形成一條低時延、高吞吐穩(wěn)定傳輸?shù)摹包S金管道”，帶給用戶穩(wěn)定高速的家庭網(wǎng)絡體驗；凌霄路由處理器采用4核CPU，支持多種插件應用，內置5千兆處理能力的IPv6/v4硬件引擎，支持>100MB/s存儲性能，支持1Gbps性能硬件安全防火墻，保障家庭網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和安全性。

5G時代不但要保障移動業(yè)務體驗，還要保障家庭寬帶高速無縫體驗，以適應視頻業(yè)務向高清化、大屏化、多屏化和多點化趨勢發(fā)展，最終實現(xiàn)從聯(lián)接人、聯(lián)接家庭到構建萬物互聯(lián)的智能世界，而華為芯片作為ICT產業(yè)最核心的底層基礎設施，正邁出穩(wěn)抓穩(wěn)打的步伐，走向新時代。