5G实现新阶跃的关键是什么?
作者 | 物联网智库2022-11-24

5G无疑代表了当今移动通信最完美的解决方案,但即便是设想完美的5G,也仍然没有完成“闭环”。终端/应用之上,芯片是实现5G连接万物的“源头”,如何真正做到5G连接极致体验的“闭环”,这是芯片需要解决的一个重要课题。

智次方

从1G到5G,移动通信每一代际的变迁都充满科学的智慧和无限的想象力。

1G时代,人们利用无线电波的频率或振幅模拟声波的波动特征,从此声音可以跨越千山万水到达另一个人的耳朵;2G时代,移动通信不再局限于打电话,文字也可以化作一个个数字信号进行传递;3G/4G时代,多元化的信息席卷而来,在一方小巧的屏幕就能“指点江山”。

如今进入5G时代,数字化、网络化、智能化成为最鲜明的时代标签,全球移动通信产业也正在进入新的历史发展时期。在标准侧,5G不断演进并持续优化,构建起“人联”到“物联”的基础;在网络侧,自智网络建设方兴未艾,勾勒出一个高度自动、智能、自治的网络愿景。

然而,来到消费的最前沿、产业转型的试炼场——终端侧/应用侧,真实的5G连接体验能够达到5G所畅想的那般极致吗?5G确实在4G基础上有着很大的提升,但以往人们使用过程中存在的旧问题仍时有显现,比如网络稳定性差、终端功耗大、信号不稳定……

5G无疑代表了当今移动通信最完美的解决方案,但上述问题也说明,即便是设想完美的5G,也仍然没有完成“闭环”。终端/应用之上,芯片是实现5G连接万物的“源头”,如何真正做到5G连接极致体验的“闭环”,这是芯片需要解决的一个重要课题。

5G:飞入寻常百姓家不等于赢得百姓心

谈论这一问题的前提,是5G真的已经进入寻常百姓家了。统计显示,当前全球已经有200多家运营商在超过85个国家和地区推出了5G商用服务,同时还有超过285家运营商正在投资部署5G。如果要进一步论证,国内或许会更具有说服力,毕竟无论从5G网络建设规模,还是5G商用发展水平来看,中国都处于全球领先地位。

根据工信部公布的2022年1-10月份通信业经济运行情况报告显示,在5G网络建设方面,截止10月末,国内5G基站建设总量已达到225万个,比上年末净增82.5万个,占移动基站总数的20.9%,占比较上年末提升6.6个百分点;在5G移动用户方面,5G移动电话用户达5.24亿户,比上年末净增1.69亿户,占移动电话用户的31.1%,占比较上年末提升9.5个百分点。在5G关键的两项指标上来看,至少可以看出国内5G发展仍旧持续着3年前的高温状态。

5G

“虽然,但是”,接下来就是问题暴露环节。根据10月末数据,三家基础电信企业的移动电话用户总数为16.82亿户,这就意味着5G移动电话用户实际上只有移动电话总数的30%左右。中国通信企业协会在2022年中国通信行业季度发展报告(二季度)中引用了另外一组对比:截止6月末的5G移动电话用户数与三家基础运营商5G套餐用户作比较,前者不足后者的二分之一。尽管对比数据不同,却都反映了一个客观事实——5G终端普及率还有待于进一步提高

综合起来就能发现,对于消费者而言,5G套餐增长表明了消费者对5G仍保持着积极的需求,但从5G终端普及率和购买意愿来看,为什么出现4G大于5G的现象,这真实的反映了现阶段5G终端存在的问题,一方面在生态上没有适配的5G软件生态来支撑;另一方面则是5G部署初期网络连接体验差的问题。甚至此前曾有媒体调查显示,有不少5G手机用户在使用手机时会经常将5G开关关掉。

当然,这在现阶段是很难解决的,但也仍有产业链上的芯片企业去尝试。近期,全球领先的互联企业高通在其2022骁龙峰会上,发布了最新第二代骁龙8移动平台,AI是其最大的亮点之一。更值得注意的是,高通不仅通过AI增强用于CPU、GPU等处理能力,甚至在5G基带中也加入了进一步提升的AI能力。

芯片

因为第二代骁龙8移动平台所搭载的骁龙X70正是全球首个和唯一一个配备5G AI处理器的调制解调器及射频系统。

5G:闭环的关键是让AI融入进来

无论是5G还是AI,相信大家都不陌生。在物联网业界,由于未来连接无处不在和算力无处不在等设想,让5G和AI都变成了智能时代的“通用技术”,会像电力、自来水一样普及。但5G和AI的融合基础设施,却鲜少在业界尤其是终端侧被提及。

骁龙X70

简单说,骁龙X70通过内置AI处理器,基带和射频服务将会实现智能化处理,对多种关键参数和条件进行实时化处理,比如信道状态反馈、毫米波波束成形、天线调谐和其他自适应功能,实现终端用户5G连接速度、覆盖、时延、能效等各项体验的重大提升。高通高级副总裁兼手机业务总经理Christopher Patrick直言,“我们正处于引领处理器发展的重要关口,也是骁龙在网联计算领域实现下一次飞跃的关键时刻。”

那么具体上有哪些变化呢?

比如信道状态反馈,在无线通信设备使用的过程中,终端和基站之间其实是一直处于双向的信息交互过程中的,终端会不间断探测无线信道的状态,反馈给基站,同时基站会根据终端汇报的信道状态,及时为终端释放资源,使其获得最合适的网络服务。但是,这个“合适”的网络服务究竟是怎样的,其实就来源于终端上报的状态信息,假如信道状态反馈有误,就可能造成网络“降级”或网络“溢出”。

而引入AI能力之后,信道状态反馈的实时性和准确性将会得益于AI的计算能力实现提升。终端感应和同步反馈的信息更准确,基站也能够更好地对手机所需的网络资源进行动态调优。使用者最直接的感受就是遇到流量洪峰,也不会明显感到网络的卡顿。

再比如毫米波波束成形,毫米波和波束赋形都是5G中的“杀手锏”,简单来说就是将毫米波波束聚集起来,并时刻紧跟终端移动,来实现信号的增强。但毫米波由于属于高频段电磁波,相比Sub-6Ghz以下的频段在传输距离,覆盖能力上都有大幅减弱,因此要想实现毫米波波束成形在技术上会更加难。

而引入AI之后,就能实现波束成形和波束跟踪效率的大幅提升。或许有人从各种视频中看到利用相控阵雷达系统锁定导弹,从而实现导弹防御的画面。毫米波波束成形就如同此技术,可以更智能、更准确的让基站定位到终端,通过波束集中和调整实现网络质量的提升和终端能效的降低。

当然,这些仅仅是骁龙X70调制解调器及射频系统所支持的典型应用场景中的一部分。但管中窥豹可以得见,为基带和射频系统引入AI处理器,就如同为终端5G连接引入了一位智能的私人管家,能够时刻保持使用者的5G终端处于最佳的网络状态,带来极致完美的连接体验。

5G:从连接人到连接万物

当然,5G所赋能的并不只有智能手机,5G标准在持续演进并带来新的全新特性,5G所构想的是能够连接各类边缘侧终端,包括笔记本、AR/VR、智能汽车以及其他各类IoT终端,成为数字经济中最坚实的保障。

比如就智能汽车而言,智能汽车所涉及的产业链环节十分庞大且复杂,从设计、制造、生产组装、检测、销售、上路、售后维修,每一环节5G都能够参与其中。5G+元宇宙可以改变汽车设计的过程,通过5G强大的连接能力进入元宇宙,工程师可以更好的率先通过虚拟仿真技术设计汽车,提升设计效率;5G+工业互联网可以改变汽车制造的过程,5G低时延、超带宽、大容量可以实现制造工厂的数字化转型,让汽车制造提效增值、可持续化发展;5G+AR可以改变原有的维修模式,通过5G远程连接,让工程师和使用者之间“千里维修一线牵”,提供维修指导。

当然,诸如这般的创新还仅仅是5G驱动未来典型应用场景中的“沧海一粟”,独立研究机构IHS Markit在其《5G经济》报告中预测,2035年,5G创造的经济产出价值将达到13.2万美元。这其中就显示了智能手机不会是5G的边界,5G将会在各行业各领域中成为经济增长的新动能。

5G实现新阶跃的关键是什么?

近日高通公布了其2022财年最后一个季度的营收,数据显示其营收年同比增长了22%,创新高达114亿美元。在整个宏观经济困难重重、消费低迷、芯片行业惨淡的当下,实现逆势增长尤为不易。而高通之所以特别,还要归结于其日益多元化的业务,在智能手机之外,其包括FWA、骁龙Windows、工业物联网和边缘连接在内的物联网业务及智能汽车等领域增速可观。比如在骁龙数字底盘的推动下,高通汽车芯片营收达到4亿美元,年同比增长了58%。

目前已经有超过2000款智能手机之外的终端搭载了高通的骁龙平台,这表明了高通多元化业务发展正在发挥巨大的作用,未来将带来非常可观的营收潜力。

犹记得2016年10月,一款名为骁龙X50 5G调制解调器的芯片面世,这款芯片虽然在名气上不如后来者,但在彼时5G标准尚未冻结之时,这款芯片却真正促进了5G从实验走向商用的过程,对5G普及推广具有重要意义;如今搭载AI处理器的骁龙X70 5G面世,并随着高通更先进的SoC芯片融进千行百业的应用当中,无疑又让外界在高通超前的布局下,再次见证了其在5G技术和行业的领先。

5G+AI赋能万物数字化、网络化、智能化不是急风骤雨,是绵绵细雨润物无声。假以时日,一个全新的5G连接时代定将开启。

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