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5G 网络不再遥远,Qualcomm 技术沟通会

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2016 年 6 月 28 日,Qualcomm (高通)赶在 MWC 上海 2016 开幕之前举行了盛大的 Qualcomm 技术沟通会,本次的技术沟通会邀请了多位 Q 博士给在场的人士进行讲解。本次的 Qualcomm 技术沟通以越来越广泛的物联网应用为核心,从而展开分享 6GHz 以下频段的 5G 连网技术全新空口原型系统与试验平台。

本次的发布会主要以 PPT 内容为主,以“引领5G”、“智联万物”、“连接你我”三大主题演讲,全面展示了 Qualcomm 在智能手机、物联网和未来 5G 上最新连接技术和产品。具体的实物展示已经在 6 月 29 日的上海 MWC 2016 高通展台上带给大家了。注:Q 博士就是美国高通公司高级产品市场经理。



技术分享环节



本次高通选择上海金茂君悦大酒店为我们率先分享了他们的技术成果,以上为本次活动的签到处。



▲ Qualcomm高级副总裁兼大中华区首席运营官 —— 罗杰夫先生

罗杰夫称,我们成功帮助实现了从模拟技术到数字技术的转换。而这样的数字通信技术主要体现 在CDMA、3G,以及现在所使用的 4G 技术上。另外,Qualcomm 在 5G 技术上,也是引领全球的创新企业。在这样的过程中,我们看到手机从原来的功能手机,转换成为了智能手机。这样的话,我们的用户就能够在多媒体,以及在其它方面享受到非常丰富的手机使用体验。



高通成立于 1985 年,目前研发投入已超过 400 亿美元,从时间上看,Qualcomm 早在十年前就已经开始对 5G 进行前瞻性研发。同时 Qualcomm 认为,未来的 5G 网络将会为计算、存储、网络资源以及连接提供一个一体化的分布式平台。这一统一的连接架构可以提供更高的峰值速率、低至毫秒级的时延,以及更低的成本和更高的能效,这将对万物连接时代提供最有力的的支撑。



▲ Qualcomm高级研发总监兼中国区研发中心负责人 —— 侯纪磊先生



侯纪磊先生称,5G 新的一代空口(New Radio,NR)是一个更加强大、统一的空中接口。它表现在多样化的部署模式,包括宏基站、小基站,还有室内的部署系统;也有包括多元化的频谱、多元化的服务、多元化的终端等,但最终都是在统一的设计框架下得以实现的。



在芯片技术和其他技术储备上 Qualcomm 已经具备相当的实力,并且具有先进原型的端到端系统方法,同时我们也有很强烈的意愿的在 5G 方面开展更多工作。我们相信这些将对接下来5G的发展有非常大的帮助作用。最后,从生态链合作、包括跟中国运营商合作的角度看,我们也衷心期待能在未来中国的 5G 发展中提供更多的支持。



▲ Qualcomm产品市场总监 —— 沈磊先生

沈磊先生称,我们坚信 4G LTE,包括未来的5G是未来物联网最主要的连接支撑技术,并且,我们非常可喜地看到LTE正在不断演进,最新的eMTC和NB-IoT都进一步优化了系统的成本、增强了续航能力、扩大了覆盖范围。Qualcomm 也是在推出相关技术,我们希望在这个方兴未艾的领域,和我们的客户、运营商和各个垂直市场一起开发全新商业模式以获得更好的发展。



▲Qualcomm 产品市场高级经理 —— 李洋先生



李洋先生称,LTE 跟 Wi-Fi 的融合、非授权频谱与授权频谱的融合等等,通过这些技术从终端侧到网络侧到基站侧的全方位的融合,我们为用户提供无缝、最佳、智能的连接。再搭配我们 Modem 里面支持的 DSP 或者骁龙手机平台的 AP 等所做的辅助运算,可以给您提供各种情景感知,连接加情景感知就是给您提供一种全新的沉浸式的用户体验。综合来说一句话,Qualcomm 骁龙调制解调器只做一件事情“定义全新一代的连接体验”。



群访环节



问:今天上午中国移动召开了一个全球峰会,会上提到2020年就会开启5G商用。Qualcomm从技术层面来说,认为中国市场能不能在2020年实现5G商用?

Matt Branda:从5G标准化进程来看,我觉得答案是肯定的。目前3GPP在5G标准化的制定过程中取得了不错的进展,Release 14的5G研究项目正在推进中。接下来,计划在2018年推进完成Release 15,成为一个完整的工作项目。从标准化以及技术规范方面来看,预计整个行业最早可能将在2019年底到2020年做好5G商用的准备。在我们看来,中国市场确实将跟随这一时间点做好相关准备,很有可能在你讲的时间点实现5G商用。

另外我想补充一点,早期原型实验在开发5G新空口技术方面是非常重要的。明天大家去到MWC上海的展馆,可以在Qualcomm和中国移动的展台上,看到我们所讲的6GHz以下5G新空口试验的演示。这也反映了中国移动和Qualcomm在5G方面开展的相关技术合作。

问:前面 Qualcomm 提到很多有关 Wi-Fi 和 LTE 的应用,感觉似乎 Wi-Fi 跟 LTE 的某些应用场景非常类似,比如说 VR 和 IoT 等领域似乎都有些相通。所以想请 Qualcomm 谈一下,在 IoT 这样的领域,因为 Qualcomm 同时拥有 LTE 和 Wi-Fi 技术,未来在这两方面会怎样发展?会有什么样的变化?

Peter Carson:我认为 Wi-Fi 和 LTE 的市场细分是非常简单明确的。现在,物联网领域的绝大多数Wi-Fi连接是基于本地部署(on-premises)的,比如工厂自动化和家庭网络等方面。而LTE能给我们带来的是更广域的终端连接。由于有些连接不是短距离的,所以不能通过Wi-Fi连接。LTE 的特性可以让它连接不同的传感器、遥感仪器等在地理位置上广泛分布的终端,让它们实现广域空间上的无缝连接。如果说到增强 LTE(Enhancement LTE),它有更广的覆盖范围,和Wi-Fi的短距离连接是完全不同的。另外,我们目前在物联网终端整个出货量已超过 10 亿,而这大部分是基于 Wi-Fi 或 Bluetooth 为主导的产品;在未来 5 年当中,我们将看到非常大的发展机会,Qualcomm 会充分挖掘LTE物联网终端中尚未开发的市场。未来可能会有50亿的物联网终端通过LTE相连。

刚才您也问到未来 LTE 会有哪些变化。通过 3GPP Release 13,LTE已经在网络覆盖和电池续航能力上都实现了大幅度的提升。为了支持更广泛的物联网终端充分连接,我们需要的是较低功耗和较低数据传输速率。但有更大数量的终端需要连接到网络中,这个数量会是数以十亿计的。在 Release 13 的基础之上,我们还有一些专门针对物联网的改进计划,这部分将由 Matt 来介绍。

Matt Branda:具体到窄带物联网(NB-IoT),现在已经有了 LTE Cat-M1,我们也在继续不断从 3GPP Release 13 向Release 14 演进,会增加一些全新的特性与功能,针对吞吐量需求不是特别大的联网终端。比如在广播功能方面,在 Release 13 中只能支持单路广播(unicast),在Release 14中会增加多路广播(multicast)功能。这一功能对通过空中链路(over-the-air)直接升级部署在不同领域的物联网终端来说十分重要。又比如在定位功能方面的提升,对资产管理等应用也很重要,它可以对其位置进行追踪。另外,在 NB-IoT 中我们还引入了增强的语音功能。在目前的 Release 13 中,NB-IoT 不支持VoLTE;而在未来的 Release 14 中,我们就会尝试增加语音功能的支持。这些都是我们在 Release 14 中准备实现的功能提升。随着 NB-IoT 不断演进,我们希望它能为适用于 5G 的 NB-IoT 打下基础,在向 Release 15 前进的过程中继续激发它的发展潜力。我们希望继续发展窄带的功能,让它更好地支持范围更广泛的物联网应用场景。



问:现在是否有VR一体机厂商导入Qualcomm的802.11ad技术产品?

Peter Carson:目前我们正在展示其所能带来的功能。我们的骁龙 820 处理器围绕 AR 和 VR 方面应用做了很多设计,主要是得益于其非常强大的处理计算能力,出色的图形处理能力,以及从整体性能方面能满足 VR 体验的需求,特别是像在图像、视觉方面的超高要求。当初我们的智能手机芯片组在推出支持 4K 的能力之后,大家都觉得这没有意义,没人需要这么高清的显示。现在看起来觉得很有趣,但当时大家觉得主流智能手机达到高清 1080P 就够了。其实不仅是 VR,如果需要非常近距离看屏幕显示出来的信息,我们都需要更高清的分辨率,甚至需要超过 4K 才能有更好的VR体验。通过 802.11ad,我们能够在大屏幕上分享高清的内容,这个时候就真正体现到了在智能手机上实现对于 4K 的支持有多重要。从 4K 来讲,必须在不同终端上实现比较好的分辨率,因为分辨率越大,文件就会越大。

当你的终端存储空间不够,就会想要串流视频内容。当你想通过串流的方式实时的播放几十分钟或一小时的 VR 内容时,这就需要像 11ad 这样稳定强大的连接,不仅是通过把 VR 内容从电脑迁移到你的 VR 终端上,获得无时延的 VR 体验,当你将内容实时串流到移动 VR 终端上,无时延和足够的带宽才能带给你最理想的 VR 体验。我们认为这项应用的前景非常可观,当然如果说流传输 1 小时的 VR 内容,在功耗等方面肯定也会有些挑战。VR 是一个刚刚起步的行业,而基于骁龙 820 的不少设计也已经提供了非常好的支持。连接性能也已经是我们正在与一些 OEM 厂商所讨论和关注的方面。我认为 802.11ad 的前景还是非常值得看好的。



问:目前 Qualcomm 推出了 802.11ad,基于 60GHz。这个频段频率特别高,穿墙能力特别弱,载波绕射能力差,在空气中的衰减也非常严重。Qualcomm如何解决 802.11ad 的自身缺陷呢?

Peter Carson:其实 11ad 不是用来完全替代现在基本的 Wi-Fi,比如 802.11ac 或者 802.11n,而是作为一个补充。它能做到其他 Wi-Fi 标准所无法实现的,比如短距离、高达数千兆的传输速度。这样你就可以快速下载高清视频,将 VR 内容串流到终端上。而且 802.11ad 是在非视距(Non-Line-of-Sight)环境中运用的。举例来说,11ad 能够为这整个房间提供数千兆的传输速率。关于 11ad 刚刚提出时,有一个谬误是说如果你站在 11ad 设备的前面的话,就没办法跟它通信。不久后我们就证明了这个说法是错误的。我们来做个实验。我们有 32 个天线单元在进行波束成形,接下来让我们通过一个简单的演示看看波束成形是如何实现的。

请大家闭上眼睛,我在房间里四处走动,大家试试用手指出我的声音是从哪来的。这是一个很简单的实验。我站在您背后,您依然能够指出我的位置,就是因为我们拥有两只耳朵。您的耳朵接收到了声音信号的两个副本,每只耳朵接收到的声音有细微的时间差,角度也略有不同。于是您的大脑开始进行迅速的实时运算,判断两个声音的强度如何,通过运算得出声音传来的方向,甚至还可以得出声音和自己的距离。

现在我们把这带入到 11ad 技术中去,你有的就不只是两只耳朵,是 32 只“耳朵”,所以精确度就会大幅度提升。因此 11ad 运行在 60GHz 频段,高频段的无线电频率在某些特定表面会有非常强的反射能力。我们可以充分利用在墙、桌子、天花板上面反射的信号,我们的终端就可以收集这些信号,也因为我们有 32 只“耳朵”,所以可以把这些不同的信号结合在一起,获得更强的信号。这就是为什么我们说 11ad 能在非视距范围内工作。虽然 11ad 在高频的 60GHz 工作,传输距离比较短,但我们能够充分利用信号的聚合,因为我们有 32 个天线单元来收集这些信号。

在我们最新的接入点(AP)平台方面,我们把三频 Wi-Fi,也就是 11n、11ac、11ad 全部集成在一个路由器里面。此外,我们还有 Wi-Fi SON 自组织网络,这项技术可以根据具体应用要求,智能分配相关标准和相关频率。比如说我们想下载一部 4K 高清视频,如果你的距离足够近,那么你就会被自动切换到 11ad 连接;如果想要扩大范围,而不需要那么高的传输速率,就会被切换到 11ac。它们实际上是一种互补的关系,我们把他们全部融合在一个平台上面,让他们真正能够相辅相成。11n 的覆盖面积非常大;11ac 拥有合适的覆盖和速率,面向主流应用;11ad 则是面向对传输速率有很大需求,但传输距离较短的应用。
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