高通筑基引领5G之路：明年启动Release 15项目定义5G功能
驱动现实和数字世界融合正成为下一代移动通信的主基调，移动通信技术的快速变革也在加速实现万物互联的愿景。从2G到3G实现了模拟语音到数字语音的转变，从3G到4G实现了各种大数据功能，从4G到5G正以千兆LTE筑基，OFDN、CA、Massive MIMO等多种技术并行来实现5G的变革，开启万物互联的融合时代。
按照ITU所提出的愿景，5G需要满足增强的移动宽带、海量机器通信和高可靠低时延通信三种典型场景，不同的应用场景对于网络能力要求存在很大区别;根据3GPP标准组织研究规划，认为R14阶段是启动5G标准研究的最佳时间，R15阶段可启动5G标准工作项目，R16阶段以及以后将对5G标准进行完善增强。
高通5G研究项目规划
这也就使得当前5G布局与研发异彩纷呈，各大厂商都在加速5G之路。而在3G、4G时代独领风骚的高通，在5G项目研究中也前瞻性布局并取得阶段性成果。日前，Qualcomm Technology产品市场高级总监沈磊在Qualcomm深圳创新中心介绍了高通的千兆级 X16 LTE调制解调器和5G概况，并认为千兆级LTE是迈向5G的基石，LTE也将是物联网时代最主要的连接技术。
千兆级LTE如何为5G筑基
5G并非凭空产生，5G是4G多年的发展积累与技术的变革来实现平滑演进的，那么LTE向前演进是如何为5G筑基?沈磊认为，5G有更高的愿景，需要现实数千兆的速率，而千兆级LTE是向5G发展中非常重要的一步，在这上面使用了各种IP、技术、支持和经验，实际上它们都是在为5G铺路。
从千兆级LTE迈向数千兆级的连接速率正是4G转向5G的核心变化，为此高通推出了千兆级的骁龙X16 LTE调制解调器，支持FDD/TDD制式，最高达4X20MHz的下行链路载波聚合(CA)和256-QAM，下载速率可达1Gbps。
载波聚合(CA)可以带来更宽的信道已被广泛部署，骁龙X16 LTE Modem采用三载波聚合，每个载波就有2个数据流，三载波条件下一共有6个数据流。一个数据流就是64-QAM，速度是75Mbps，所以三载波聚合可以得到75Mbps×6=450Mbps的带宽。
骁龙X16 LTE Modem采用更复杂的调制方式。通过提高收发器的复杂度，在传输下载是采用256-QAM高阶调制。256-QAM一个信号可以承载8个bit，比64-QAM的一个信号承载6个bit提升了33%。一个数据流就从上述的75Mbps提升33%，变成了100Mbps。所以采用三载波聚合和256-QAM调制方式，传输下载速率可以达到100Mbps×6=600Mbps。
然而这与1Gbps的速率还存在距离，于是在骁龙X16 LTE Modem中部署4x4MIMO，通过更多的天线，收发更多链路，带来更高的数据流。使用4x4MIMIO技术之后，一个载波上的数据流数量从2个变成4个，这种部署下的三载波，其中两个载波有4x4MIMO，一个载波是2x2MIMO，共就有10个数据流，每个数据流是100Mbps。那么骁龙X16 LTE Modem配合三载波聚合+256-QAM高阶调制+4x4MIMO传输下载速率就达到1Gbps。
“这款骁龙X16 LTE Modem会集成最新发布的骁龙835处理器中，是Cat.16级别的调制解调器。”沈磊表示，X16 LTE Modem将会开启千兆级别应用体验，具体应用场景包括沉浸式的VR、云的存储和计算、流媒体服务以及即时的APP。目前，澳洲运营商Telstra使用爱立信的网络基站设备，产品形态是NETGEAR的移动路由器，采用的Modem就是Qualcomm的骁龙X16调制解调器。
“千兆级LTE是迈向5G移动体验的重要基石。”沈磊表示，在开始阶段，4G、5G还是会有很长一段时间内共存，就像 3G、4G经过这么多年后依然互补，因此多模非常重要。4G还会继续发展、演进，我们现在是LTE、LTE-A、LTE-A Pro，它会和5G长期共存和互补，这是未来5G全球标准商业化的步骤。
引领5G之路从X50开始
尽管5G标准目前尚无确定，但根据ITU和3GPP组织规划，2017第一版5G测试标准也会发布，2018韩国冬奥会和莫斯科世界杯都将成为5G试验应用的绝佳机会。为此，在引领5G之路上，高通推出了业界首款5G商用芯片——X50调制解调器。
骁龙X50调制解调器支持5G早期验证和技术储备的一款调制解调器芯片，针对几个比较特定的用户场景，它可将8个载波聚合起来。5G的一个载波是100MHz，4G LTE一个载波是20MHz，而X50使用8个100MHz的5G载波，聚合成800M的带宽，通过更高的通信处理方式，可以提供下行5Gbps的传输速率。
“骁龙X50 5G调制解调器是Qualcomm 4G/5G多模、双连接解决方案中的一部分，它可以和我们预先嵌入千兆级LTE调制解调器的骁龙系列SoC一起协同工作，共同实现4G/5G多模解决方案。”沈磊表示，骁龙X50 5G调制解调器采用了先进的自适应波束成形和波束追踪技术，补偿了毫米波传输性能的一些弱势，并可以在非视距的使用场景下发挥很好的性能，预计将于2017年下半年开始出样，首批商用终端预计在2018年上半年推出。
骁龙X50 5G调制解调器中应用到全新的毫米波技术，但毫米波存在应用局限性。沈磊告诉记者，随着频段的提升，带宽也变得越来越宽，传输的数据就越来越多，就可以提升传输速率，更高频段的毫米波也就成为5G部署的全新方向。5G现在有意向在毫米波24GHz到100GHz频段中的好几个点实现部署，比如24GHz附近、60GHz附近、75GHz附近，当然这还需要国际电信联盟和3GPP进行大量协商和准备的工作。
然而毫米波尚存在应用局限性，如传输距离短，遇到障碍物会阻断连接。沈磊表示，利用其毫米波高频的特点完全可以弥补劣势。毫米波波长意味着更小的天线，可以塞进多个天线，形成天线矩阵。高通采用了先进的波束成型技术，并运用大量的天线技术，可以保证用户终端移动的情况下依然能够保持连接。在非视距和移动的场景下，毫米波技术可以利用楼宇或周围环境物的反射，始终保持基站与终端之间链路的连接。
需要指出的是，5G也并不一定非要使用毫米波，5G是可以使用毫米波来追求增强型移动宽带、海量物联网部署和关键业务型服务的低时延，而这些应用需求对5G作用在6GHz以下频段运行，采用传统的2G/3G的频谱用来做也是完全有可能的。
“从整体来看，全球都在按照3GPP来进行5G标准的相关工作，现在高通在Release 14在做研究项目。”沈磊表示，高通预计Release 15的工作项目会在2017年开始并将在2018年左右的时间完成，来定义首批的5G功能，并为预计2019年的早期部署做好准备。随着3GPP的推动，5G的技术方向逐渐明确，商用化时间渐行渐近，而在5G到来的窗口期内，千兆级LTE的部署将会与5G商用相互补充、协同工作，这对5G时代的普及意义非常重要。（责编：振鹏）
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