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“GSMA Thrive • 万物生晖”高通公司演讲资料

作者: dly
- 2020 -
07/09
16:29

基于以下活动演讲实录整理:

­ 高通公司总裁安蒙GTI线上峰会主题演讲(72日)

­ 高通公司工程技术高级总监 季庭方在毫米波论坛的主题演讲(71日)

­ 高通公司技术标准高级总监 李俨在毫米波论坛小组讨论发言(71日)

高通公司总裁安蒙(Cristiano Amon):如今,连接技术在我们生活中发挥的重要作用已经不言而喻,也正是通过连接技术,我们今天在线的会议得以举办。通过5G技术提升连接性,带来更高性能和容量的必要性,也从未像现在如此迫切高通公司在GTI成立之初就是其成员之一,如今我们致力于将5G带给所有人的这一使命变得更为重要。

回顾一下历史,在过去35年的发展历程中,高通公司一直致力于让移动技术惠及每一个人。迄今为止,我们累计研发投入620亿美元,其中大部分用于无线基础科技的研发。我们与GTI的合作始于推动LTE TDD 4G宽带的发展,以及TDDFDD的融合。在4G创新的基础之上,近几年我们致力于推动5G的标准化发展和商用进程,提前一年共同将这项技术带给消费者。现在,我们正推动5G的扩展,让这项技术惠及全球所有人。

5G商用正在全球范围内加速,我们整个生态系统所做的努力而喝彩,尤其是在这段特殊时期。在短短一年多的时间里,超过60家运营商已经部署了5G网络,另有320多家运营商正在投资5G并且,这些5G部署不仅包括6GHz以下频段,还包括毫米波频段从智能手机出货量角度看,我们预计到2022年,5G手机出货量将达到7.5亿部2023年,全球5G连接数预计将超过10亿,这比4G获得同样连接数的速度整整快了2;而2025年,全球5G连接数预计将达到30亿。

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频谱对于释放5G真正潜能至关重要。5G需要覆盖低频段、中频段和高频段的大量频谱资源接下来我们谈谈频谱。过去几十年,运营商一直在积累频谱资源,正是通过这些频谱资源提供了现有的4G服务。未来,这些频谱资源将成为5G部署的低频段。可喜的是,基于目前运营商频谱资源还能增加一到两个新的5G载频,随着我们将这些现有频谱逐渐转向5G服务,就能够获得更好的5G基础网络覆盖。其次,我们增了全新6GHz以下中频段,不仅可以继续扩展网络覆盖,而且还能提升容量和性能。除此之外,我们还增加了毫米波频段。

毫米波能够真正释放5G全部潜能,支持数千兆比特的速、大容量,更重要的是能够通过提供与无缝连接的能力,带来下一代用户体验。毫米波技术将推动许多全新行业应用,所以5G已经真正视为互联网的未来。目前毫米波的性能已经得到了验证。随着运营商开始部署毫米波,用户已经可以享受相关服务。用户使用Ookla进行测速的数据中 ,我们看到了令人兴奋的性能表现数据:毫米波峰值速超过2Gbps,平均下载率达到6GHz以下频段的4倍。而更令人兴奋的数据是整个移动行业正在加速部署毫米波。目前已经有超过120家运营商对毫米波进行了投资,将其引入5G部署。我们对此倍感振奋

在整个5G部署网络重要性占一半,而另一半就是终端。终端的发展也是非常令人振奋。我们惊喜地看到OEM厂商正在以前所未有的速度向5G演进。根据GSA数据显示,目前市场已经有超过1005G终端可供消费者选择,其中包括各种各样的智能手机。然而,我们并未止步于智能手机。目前我们有面向固定宽带的CPE、面向行业应用的模组,以及移动热点、平板电脑甚至PC,未来我们还将持续推动5G行业的结合。未来一年,5G赋能网联汽车、各种各样的物联网终端更多不同类型的终端。

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我们倍感自豪的是,骁龙5G平台正加速全球5G部署。目前,全球已经有超过375款采用高通骁龙5G解决方案的终端已经发布或正在设计中,从顶级旗舰到第二、5G终端,都能看到骁龙的身影。如此强劲的终端设计款型数量,是对高通公司全球领导力最有力的证明

我们一直与中国OEM生态系统密切合作,在全球范围推动5G扩展。中国生态系统对实现全民享5G的目标至关重要。中国厂商能够提供跨全部产品层级和价位的终端,此外,中国OEM厂商在扩展新市场方面已经取得了卓有成效的进展。目前,美国、欧洲、澳大利亚和亚洲运营商推出的5G商用终端里,都有来自OPPOvivo、小米等中国合作伙伴产品。我们的职责是向优秀合作伙伴提供全球最先进的5G解决方案,支持他们在全球移动行业中参与竞争、锐意创新并成长壮大。

高通公司始终致力于提供全球解决方案来发挥5G技术的全部潜力。目前,我们已经开始向客户出样我们的第三代5G解决方案——骁龙 X60。它是全球最先进的调制解调器及射频系统,率先采用5纳米制程工艺,推进半导体技术向前发展;它也是首个支持毫米波-6GHz以下频段聚合的解决方案,能够让运营商最大程度利用所有可用频谱资源。骁龙 X60将以下行7.5Gbps、上行3Gbps传输速率创造新纪录。骁龙X60搭配我们的第三代毫米波天线模组,支持全部网络配置,包括非独立组网、独立组网、FDDTDD、载波聚合并支持现有低频段演进的动态频谱共享,助力5G在全球范围扩展。

作为领先的5G创新者,高通公司始终致力于率先推动5G在所有终端层级的扩展,让全民享5G成为现实。因此,我们将5G能力跨层级纳入我们的骁龙平台,并陆续推出了骁龙8系、7系和最新骁龙65G移动平台,让5G智能手机的普及速度以往任何一代蜂窝技术代际都更快。我们很高兴地看到,领先的OEM厂商正使用骁龙移动平台打造卓越新体验。基于我们跨多个层级的5G产品组合,我们能够在2020全球超过20亿智能手机用户提供5G体验

长期的成功离不开产业的通力协作。移动通信是全球性产业,没有家公司能够独自完成所有工作。今天的成功,是5G产业价值链及生态系统中诸多公司共同努力的结果,也包括整个产业链疫情期间的坚持不懈。与合作伙伴合作共赢是高通公司一直坚持的理念。我们在全世界,特别是在中国开展的合作,使得5G步发展并且得以人人共享,让先进技术惠及全民。

高通公司专注于持续发明突破性技术和产品,助力新时代发展。我们携手合作伙伴,引领世界迎接下一代无线技术。我们的平台和解决方案一直在推动全球生态系统的壮大并创新。同时,我们致力于持续创新,推动整个移动行业向前发展,些正是高通公司的使命和价值所在

正如安蒙所说,毫米波能够真正释放5G全部潜能,目前已经有超过120家运营商对毫米波进行了投资,将其引入5G部署。高通公司工程技术高级总监季庭方和高通公司技术标准高级总监李俨也在“毫米波论坛”上就5G毫米波的部署现状、技术优势、面临挑战等发表了更加详细的看法。

高通公司工程技术高级总监季庭方:行业在设计5G之初有一个宏大愿景——5G变革全球经济。根据相关市场预测,到2035年,5G在全球创造超过13万亿美元的经济价值。这意味着,5G带来的影响将远超智能手机行业。5G将应用于汽车智能交通系统,并赋能大规模物联网应用,包括智能城市部署的全部传感器和水表电表等5G还将助力工业4.0革命,并将替代以太网支持传感器和仪表的网络连接此外,5G将赋能全新的多媒体服务,比如通过AR(增强现实)或VR(虚拟现实),帮助人们轻松实现远程协作。5G不仅支持公共网络的部署,也支持企业专网的部署

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目前全球释放5G潜能方面取得了巨大进展2020,全球包括美国、欧洲、韩国、日本、中国在内的60多家运营商部署了商用5G网络基于这些5G投资,预计2020全球5G手机出货量将达到2亿部5年之后的2025,预计5G连接数将达到28亿。由此可见,全球5G商用发展势头强劲。

行业做了哪些努力以达成20202亿部5G智能手机的出货量?高通公司的角度来说,我们推出了包括骁龙5G调制解调器及射频系统在内的众多骁龙解决方案。目前超过375款搭载骁龙5G解决方案的终端已经发布或正在设计中。这些终端不仅包括顶级5G智能手机,也包括5G模组比如,有些模组面向汽车的信息娱乐和车载信息处理系统,笔记本电脑可以使用5G连接,家庭环境中CPE也可以使用5G总而言之,5G终端及应用绝不仅限于手机。

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为什么人们5G?因为5G的现网实测速率远4GOokla最新数据分析显示,5G下载速率比4G LTE5倍,这是基于6GHz以下频段(比如3.5GHz2.6GHz)的现网实测结果6GHz以下频段相比,5G毫米波终端的实测下载速度快4倍,平均速率高达900Mbps,峰值速率超过2Gbps900Mbps速率意味着什么呢?不知道大家是否听过有声书,我个人很喜欢听有声书,900Mbps意味着长达10小时的有声书能够在1秒钟下载完毕,速度非常惊人。当然,5G毫米波的高速率优势不是只用来下载有声书。现在,5G毫米波还能支持4K8K室外多媒体内容直播。毫米波的高容量特性有助于推动运营商提供无限流量套餐,这对消费者是重大利好

5G毫米波不仅支持高速率通信,还具备低时延的特性。低时延特性能够支持一系列全新服务,例如云游戏或云计算。这些多感官协调的交互类服务都需要5G低时延通信的支持。此外,5G低时延特性还能满足工业物联网应用的极高要求,支持海量传感器和仪表之间的低时延通信

5G新服务相结合,我们还可以开创新的部署模式。我们可以预见5G毫米波在工作和企业环境中的部署,或者当我们去看音乐会、足球赛,在这样的场馆区域毫米波能够充分发挥其大容量的优势。同样,在火车站、机场、地铁站这样的人流密集场所毫米波同样会发挥重要作用。那么在这些场所区域毫米波能够提供什么样的服务呢?我想,AR是毫米波能够支持最具代表性的服务之一。AR能够为用户带来怎样的体验呢?在远程办公场景,AR可以提供虚拟临场体验用于培训以及会议。或者在体育场馆观看足球赛时,通过AR,你可以通过这种虚拟和增强的方式来享受你最喜欢的体育明星的比赛,并且是实时动作影像和其它录像片段叠加的效果。

那么要如何实现呢?这要求AR眼镜非常轻薄,尺寸只有墨镜大小。由于沉浸式体验加上超广视野需要的计算能力甚至可能超过最顶级的游戏电脑,因此我们要需要分布式处理,把最基本、需要低时延的处理放在眼镜端,而其复杂的多媒体处理,通过5G大带宽低时延特性放在边缘服务器端进行。通过边缘计算,我们可以在终端耗最少的模式下享受丰富多彩的沉浸式体验。

5G的部署,尤其是毫米波的部署并不容易,我们还面临着许多挑战。例如,5G商用之前,毫米波的覆盖范围非常有限。在5G时代,通过先进的波束成形技术,我们能够实现超过150的毫米波传输。这项技术不仅通过仿真实验得到了验证,而且在外场测试中也得到了验证,意味着毫米波能够实现与现有热点和小基站共址。同样,如果你有相关基础设施设备,也可以实现与Wi-Fi共址。

另外一个关于毫米波的误区是它只能够实现视距传输和固定传输,而事实是5G NR能够提供解决方案。5G设计中,我们有物理层信号能够支持快速调整和切换附近的波束,这样可以很好地利用多路径和反射。如果一个传输路径被手部或身体其它部位遮挡,通过激活手机上的另一个模块就可以快速找到一条新的传输路径。我们还将这种转换从基站内扩展到不同基站之间,这意味着毫米波传输在不同基站之间的切换也能够快速实现。这是毫米波的一个关键解决方案,能够支持信道快速切换。

关于支持毫米波的终端尺寸,很多人也存在误解。高通公司已经推出了毫米波模组,在非常紧凑的尺寸中集成了天线、射频前端、收发器。一部手机可以采用多个这样的毫米波模组,不仅满足智能手机紧凑纤薄的设计需求,同时满足功耗需求并提供最大化的性能。可以说高通公司已经克服了毫米波在技术和商业化方面的诸多障碍,我们不仅仅提供调制解调器,提供端到端的系统设计,在很多关键技术方面,例如毫米波,建立了先进的原型系统,对其实际性能进行验证。

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这张胶片是高通公司在美国圣迭戈市进行了先进的5G毫米波OTA外场测试的场景。该测试基于28GHz频段800MHz带宽的毫米波网络进行。测试网络设置包括一个gNodeB基站,三个射频拉远(RRH)和两个中继器。为了验证毫米波调制解调器的性能,我们将手机放置于极具挑战性的环境中,例如人流量大且有人群阻挡的场景下测试。另一个极端测试环境是,我们将手机固定在无人机上,遥控无人机在园区内穿梭飞行。得益于我们先进的波束管理算法,即使在以上种种极具挑战性的环境下,手机仍然能够保持高速网络连接。此外,测试使用的中继器也用于验证非视距环境和室内环境下的网络覆盖。目前我们的测试符合Rel-16标准。同时,我们也在推进对Rel-16及未来版本新功能的系统仿真。比如,我们测试了集成接入与回传,这个新功能不仅支持利用毫米波频谱为用户提供网络连接服务,还能为毫米波小基站提供信号回传。

此外,我们在德国法兰克福市区进行毫米波系统仿真的概况。最初我们部署了4gNodeB基站,之后我们增加了15IAB节点。这些节点没有互联网连接而是通过使用毫米波小基站进行信号回传。正如您在图片中看到的测试结果,这样的毫米波部署将网络吞吐量提升了3.4倍。此外,我们还对Rel-16及未来版本中的先进节电算法进行了仿真性测试,包括唤醒信号、高效的载波聚合管理。在引入增强的节电机制后,终端能够节省37%的电量。

截至20206月,全球已经有60多家运营商部署了商用5G网络。20205G手机出货量预计将达到2亿部。这些5G技术部署都是基于Rel-15版本进行的。接下来,我们很快即将完成5G标准第二版规范Rel-16。通过Rel-16,5G将扩展至垂直行业,最为典型的例子就是汽车行业。5G V2X(车联网)技术正在赋能ADAS(先进驾驶辅助系统)和其它自动驾驶技术,将带来更加安全高效的驾驶体验。此外,Rel-16将引入面向工业物联网的eURLLC(增强型超可靠低时延通信)和TSN(时间敏感网络),以及在免许可频谱部署5G。因此,Rel-16支持在与Wi-Fi相同的频谱上部署5G,包括5GHz6GHz,目前也在讨论在Rel-17中支持在60GHz免许可频谱上部署5G5G定位也是Rel-16版本中新增的一个重要特性。5G定位将提供比GPS更精准的定位服务,支持地理围栏、资产跟踪、室内定位等诸多用例。

5G未来将如何演进?Rel-17目前仅处于初始阶段。在Rel-17中,我们将引入低复杂度NR-Light,支持5G应用于智能手表等小型终端、以及智慧城市的传感器和水表电表。在Rel-17中,高通公司正持续推动无界XR(扩展现实)的研究。目前ARVR都已经得以部署,相关用例已经出现。但是我们正致力于提升XR终端的技术能力、可靠性、容量和能效,为用户提供更好的XR服务。Rel-17将赋能更多全新服务,充分利用全新频谱资源。高通公司将一如既往地推动技术创新,助力释放5G全部潜能。

高通公司技术标准高级总监李俨:高通公司过去几年来一直致力于推动5G在低频段和毫米波频段上的部署。毫米波可以6GHz以下频段相互补充,尤其是在容量方面,充分利用毫米波更大的带宽,能够提供高达GB级的容量补充。

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今天很多移动业务发生在室内,有统计表明80%的移动数据流量发生在室内。在室内应用场景,毫米波可以起到非常好的容量补充作用。典型应用场景之一就是体育场馆2020年即将在北京召开冬奥会,在奥运会场馆里有大量人口聚集,需要大容量、大带宽,这是毫米波充分展现其能力的一个很好的场景。利用毫米波的大带宽,我们可以提供视频服务。今天我们在做视频直播的时候,经常会看到体育场馆上自由视角的直播,需要大带宽支持。有了毫米波的支持,每个观众不仅可以看到自己眼前的场景,也可以利用自由视角360度看到体育比赛各个角度所有场景的充分展示。

实验表明,在包括地铁站在内的交通枢纽毫米波部署可以实现非常好的覆盖,提供非常大的容量。我们做的一些验表明,今天地铁站里有LTE基站,也有分布式的天线系统,当同时架设LTE基站和毫米波基站的时候,可以提供非常好的覆盖以及极大容量。

另一个毫米波具有不可替代应用场景是企业场景。我们知道,很多企业有自己独立建网的需求。未来,企业可以采取一种很好的部署方式,就是用少量低频段来做锚点,通过毫米波频段共同支持大量业务,企业内部提供非常好的覆盖和大量的数据通道,支持自动化生产。

最近一段时间我们看到毫米波发展得非常快。从高通的角度来说,我们已经推出了三代骁龙5G调制解调器及射频系统,每一代5G解决方案都支持毫米波。很多企业也已经开始基于高通的芯片打造支持毫米波的智能终端。比如国内的手机厂商一加就已经在北美市场推出支持毫米波的智能手机,在市场上取得了比较好的反馈。另外,中兴国内企业也在生产支持毫米波的CPE。未来一段时间,我们会看到越来越多的支持毫米波的终端进入市场。

终端芯片以外,为了进一步支持毫米波的发展,高通面向小基站提供支持毫米波5G RAN平台FSM100xx。这个平台同时支持毫米波和6GHz以下频段,可以很好地支持通信设备厂商开发出具有灵活部署能力的小基站产品,来支持毫米波的进一步部署。

去年北美市场运营商部署了毫米波,今年亚太地区更多运营商陆续采用毫米波技术。欧洲也对毫米波越来越重视,很多国家开始了毫米波频谱规划和分配。相信今年中国会陆续开展毫米波相关的测试工作,进一步加快毫米波的频谱分配,进一步推动毫米波在国内的商用。

说到毫米波大规模商用面临的挑战,我们看到一点,因为毫米波频段非常高,所以在具体应用的时候有很多具体的挑战,尤其是在部署方面,如何提高毫米波的可靠性具有一定的挑战。同时,因为毫米波频段高,对终端的设计也带来相应的挑战。除了高通和其它芯片厂商芯片层面要支持毫米波通信能力之外,还有很重要的一点是,芯片厂商要通过什么方式支持终端厂商提供高质量的毫米波终端。其中很重要的一点是,通过提高测试能力提高终端的可靠性和质量。在方面,包括国内很多测试厂商最近一段时间在毫米波测试方面进展非常快但是,我们不得不考虑在非常复杂的无线场景进行毫米波测试需要面临的新挑战。举一个例子,今天大家都谈到了毫米波的移动性,在静止条件下毫米波通信肯定是没有任何问题的,但是如何在移动环境下终端快速捕获毫米波的波,并且完成可靠的波束追踪目前5G标准都是支持这些技术的,但是为了在产品上实现更好的支持,我们需要引入新的测试方法。因此,我们也3GPP一起推动一些动态的毫米波测试方法,在实验室环境、在可重复的环境下测试终端对波的捕获和追踪,来进一步提高终端在运行中的可靠性

现在技术条件和产业准备已经相对比较充分了,接下来就是如何通过产业链的共同推动不断提高终端的多样性以及性能,尽快满足大家对5G毫米波的期望,真正让大家受益于5G毫米波更大的带宽、更低的时延。

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