以网络化、数字化、智能化为代表的第四次工业革命,正带领世界进入一个全新的时代——移动数据流量爆炸式增长,物联网设备海量连接,垂直行业应用需求暴增,可穿戴式设备、智能家居、智慧城市、精准医疗等应用将创造全新的用户体验。
这其中,5G作为移动连接技术的重要突破,将提供前所未有的用户体验和物联网连接,成为万物互联时代最有力的支撑。
作为全球无线技术的领军企业,美国高通公司(Qualcomm)在去年的MWCS(世界移动大会上海展)上,推出了在6GHz以下频段运行的5G新空口(New Radio,NR)原型系统和试验平台,可以实现每秒数千兆比特数据速率和低时延的创新设计,将5G标准化进程又往前推进了一大步。
而在今年刚刚结束的MWCS 2017上,5G再次成为最热门的讨论话题。高通公司首席执行官史蒂夫·莫伦科夫发表主题演讲,解读了5G技术变革带来的影响,并分享了高通在通向5G之路上的创新。现在,高通已经推出了6GHz以下、毫米波频段及频谱共享技术的“全覆盖”5G新空口原型系统,以支持测试、展示及验证 5G设计,推动和追踪3GPP 5G新空口标准化进程,加速5G新空口大规模试验和商用部署。
作为具有颠覆性影响力的“通用技术”,5G的影响已经超越了通信的范畴、超越了智能手机和现有蜂窝基础设施的范畴,将改善众多行业以及这些行业的连接能力,同时带来巨大的经济效益。如史蒂夫·莫伦科夫所言:“这是人类从未经历过的快速变革时代。”
5G:为未来而生
相对于4G技术,5G将以一种全新的网络架构,提供高带宽、毫秒级时延和超高密度连接,实现网络性能新的跃升,开启万物互联的全新时代。
目前,5G全球标准制定分为两个阶段。第一阶段是2017年之内能完成5G标准化的中期里程碑——非独立模式的标准,3GPP计划在6个月之内——即今年12月前——能把非独立(Non-Standalone)的标准冻结。第二阶段,3GPP希望在2018年年中左右实现第二个里程碑,即完成独立(Standalone)模式的标准化。非独立模式是指5G叠加于LTE之上,把LTE作为锚点,在此基础上部署5G新空口。而独立5G模式,是指只使用5G,而没有LTE在下面给它做铺垫。
这意味着,5G作为全球通信行业的焦点,将促进人类交互方式再次升级。另一方面,5G将支持海量的机器通信,以智慧城市、智能家居等为代表的典型应用场景与移动通信深度融合,预期千亿量级的设备将接入5G网络。
世界知名市场调研公司IHS Markit的独立调查研究报告《5G经济》显示,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出,其中,仅5G价值链本身就能创造3.5万亿美元。
各国近年都将研发和部署5G网络作为国家数字化战略的先导。欧盟发布的《欧盟5G宣言——促进欧洲及时部署第五代移动通信网络》,将发展5G视作构建“单一数字市场”的重要举措;英国发布《下一代移动技术:英国5G战略》,提出尽早利用5G技术优势塑造世界领先的数字经济;韩国则拟投入1.6万亿韩元(约合14.3亿美元),并计划2018年平昌冬奥会期间由韩国电信开展5G预商用试验。
作为全球最重要的市场,中国正推动全球5G统一标准形成。工信部称,5G系统是实施《中国制造2025》、“宽带中国”战略和“互联网+”行动计划的重要信息基础设施。根据中国的5G推进主导机构——IMT-2020(5G)推进组的规划,中国将于2018年进行大规模试验组网,并在此基础上于2019年启动5G网络建设,最快于2020年正式商用5G网络。6月8日,工信部公开征集在毫米波频段规划5G意见。
5G将可能使用比现有移动网络更高的频谱,因此能够提供极快的传输速度,支持更多的终端接入,以及更短的延迟时间。这也是为什么所有国家和企业都对5G怀有巨大的热情,因为它不仅代表着下一代世界通信技术的话语权,更因为它可能带来的想象力——在朝5G演进的过程中,产业的边界会从通信产业界扩大到更多新的行业中。
在5G语境下,除了智能手机,新的智能终端将层出不穷,与机器人、人工智能、自动驾驶汽车、纳米技术及更多领域的前沿技术相结合,催生出“万物互联”物联网应用。无论是5G时代的来临,抑或是物联网,对各个行业来说,技术的沿革都将催生商业模式的变化,新的行业等待开发和定义。
中国信息通信研究院发布的《5G经济社会影响白皮书》预计,到2030年,5G将直接创造的经济增加值约3万亿元;5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。
高通首席执行官史蒂夫·莫伦科夫将这一具有非凡能力的数十亿终端的结合带来巨大变革,称之为“发明革命”。
引领5G
“我认为最重要的一点是当我们真正实现了数十亿级别的终端之间的广泛连接时,5G将会催生全新的服务和商业模式。”史蒂夫·莫伦科夫说。《5G经济》研究报告称,“5G将成为推动移动技术进入通用技术专属领域的催化剂,并支持全新的前沿应用,促进商业创新并刺激经济增长。”
以汽车行业为例,5G是未来联网汽车和自动驾驶汽车不可或缺的一部分,其将帮助提高生产力与销售价值,改善用户体验与环境质量,减少交通事故和降低死亡率。
加州大学伯克利分校教授兼Berkeley Research Group首席执行官David Teece博士撰写的《5G移动技术:变革汽车行业》报告显示,到2035年,5G将为汽车产业及其供应链和客户创造超过2.4万亿美元总经济产出。其对汽车产业的累计经济影响占全球5G整体经济影响近20%。
在高通看来,业界正处在这样一个关键时点——下一代通信技术5G与物联网的应用,使更多领域突破了既往的行业边界,更多新的业务形态交织,创造出全新的服务和商业模式。而服务这些新的商业模式,正是高通5G研发的主要目标。
与过去的30多年,高通以开创性的贡献将人与人、人与互联网进行连接不同,5G时代,万物互联将成为可能。5G不是连接技术的渐进式提升,也不仅是新一代的移动技术;5G将是一种全新类型的网络,以前所未有的规模、速度和复杂性支持高度多样化的终端。
如果你始终站在潮头之上,自然就能预测潮流的走向,高通从没有按部就班地等待市场成熟。
从2006年开始,高通投入5G的研发,至今已11年有余。如高通首席执行官史蒂夫·莫伦科夫所说,“我们发明的一切、改进的一切以及克服的每一项困难,都为创造5G技术的无限机遇奠定了坚实的基础。当别人在谈论5G时,我们已开始着手构建。”
基于多年前就开始的5G技术研发,目前,高通在一些关键5G技术上保持领先,如可扩展OFDM参数、多用户大规模MIMO、独立TDD子帧、低时延时隙结构设计、先进的信道编码等,也在积极推动5G新空口(5G NR)全球统一标准的制定。
如上所述,2017年6月,高通已推出了6GHz以下、毫米波频段及频谱共享技术的“全覆盖”5G新空口原型系统,以支持测试、展示及验证5G设计,推动和追踪3GPP 5G新空口标准化进程,加速5G新空口大规模试验和商用部署。在全球范围内,高通已与中国移动、AT&T、NTT DO-COMO、沃达丰、Telstra、SK电讯、爱立信、中兴等移动通信运营商和制造商展开5G新空口验证和测试。
每一代通信技术的演进,都带来了移动通信产业的变革,但5G是不同以往的新起点。目前,全球20家运营商都开始部署千兆级LTE网络,这是迈向5G增强型移动宽带体验中的第一步。
高通的骁龙X16调制解调器和骁龙835移动平台实现了全球首批千兆级LTE终端的商用,今年2月推出的第二代千兆级LTE调制解调器——基于10纳米FinFET制程工艺打造的骁龙X20 LTE芯片组,能带来最高达1.2Gbps的LTE Catego-ry 18下载速度。
从第一代移动通信技术到5G移动通信技术,目前高通公司在全球范围内提交的专利申请数量超过了13万件。除了移动通信领域之外,也覆盖音频、视频、GPS、图形用户界面等领域。一方面,高通延续既有的产品路线,支持多样化的客户需求。另一方面,在宣布对NXP(恩智浦)的收购后,高通将有机会融合新的服务架构和产品架构,满足海量物联网不同的需求。
在无线技术演进的历史上,终端始终在不断地变化,虽然我们还不能确切地知道未来的终端是怎样的形态,但有一点可以确定,随着技术发展,终端将被赋予更多新的性能,而无线技术的演进将为其带来更多可能性。
对高通来说,所有的努力归根结底都是为了“连接改变世界”而服务的。
连接世界
当然,移动通信技术的变革不会突然发生。如何突破战略目标与现实之间的差距,成为5G时代的领导者,取决于迅速在“不可名状”的需求到来之前如何看待市场机会,更取决于高通如何重新看待自己在未来商业中扮演的角色。“我们不仅要做一些与当下相关的技术研发工作,同时我们还需预测行业的需求和趋势。通过与合作伙伴的沟通交流,建立友好的行业生态系统,高通非常高兴能够扮演这样的角色。”史蒂夫·莫伦科夫说。
史蒂夫·莫伦科夫相信,能够与整个大的生态系统和其中使用相关技术的合作伙伴进行沟通合作,是高通的一大优势所在。
目前,高通在全球和众多合作伙伴开展5G试验,包括AT&T、NTT DOCOMO、沃达丰、Telstra、SK电讯等,试验将在3.3GHz到5.0GHz的中频段以及28GHz和39GHz的毫米波频段上工作,在多种频谱频段上展示基于3GPP的统一5G新空口设计。在中国,高通与中兴通讯和中国移动携手合作,开展基于3.5GHz频段的5G新空口(5G NR)规范的互操作性测试和OTA外场试验,加速5G在中国的大规模部署。
5G之所以受人瞩目,是因为它将通过统一的平台,将应用体验提升到前所未有的高度。因此,将5G愿景变成现实是高通的目标,更是全球产业链共同的目标。高通在其中扮演的角色:除了设计基于优化OFDM波形的新空口、全新的5G多连接技术,以及灵活的网络架构,使5G网络运营商与OTT服务供应商能够快速高效打造定制化服务。
在5G时代,更高维度的MIMO、机器学习、增强现实,多个频段的聚合将成为可能。基于5G应用的不同场景对性能的不同需求——有的需要低时延,有的需要高带宽,有的需要高可靠性,有的需要海量的容量。再往后,5G带来的变革将有助于人机交互的界面和认知界面的创新。场景需求决定了技术和性能的提高。
目前,高通正与合作伙伴将蜂窝技术和移动终端应用在新的场景中,并与各类业务形态迥异的客户建立合作关系。随着5G时代的到来,更多行业将开始提供新的应用,高通的芯片也将覆盖更多的领域,远超出智能手机的范围。
在MWCS 2017期间,吉利汽车宣布,吉利选择将高通骁龙汽车平台集成在其汽车的下一代信息娱乐系统中。采用骁龙汽车平台的吉利汽车预计将从2020年开始上市销售,而采用骁龙LTE调制解调器、具备车载信息处理应用的吉利联网汽车现已上市。
期间,高通还与vivo合作展示了基于高通下一代超声波指纹解决方案——高通指纹传感器。该应用能透过厚至1200微米的OLED显示屏实现指纹的扫描、录入和匹配,是移动行业首个宣布商用的多功能超声波解决方案,能透过OLED显示屏和多种材质实现指纹的扫描、录入和匹配,进行手机解锁,支持定向手势检测,水下指纹匹配和设备唤醒。该方案将有助于OEM厂商和运营商提供差异化终端设备,预计2018年上半年实现商用。
在可穿戴领域,高通的可穿戴解决方案已在超过50个国家支持超过150款产品的发布。在MWCS期间,广东小天才科技有限公司、360儿童手表和读书郎等均推出了基于Snap-dragon Wear 2100的最新儿童智能手表类产品。
MWCS 2017期间,中国联通携手爱立信与高通成功实现了全球首个基于eMTC (CAT-M1)VoLTE功能的应用案例,依托4G FDD网络,同样采用集成高通MDM9206多模LTE IoT调制解调器模块的物联网终端设备,三方合作演示了Cat-M1 VoLTE两个应用场景——火警报警触发面板和GPS急救追踪装置。
之前,基于高通MDM9206 LTE IoT物联网芯片,高通还与中国移动研究院及摩拜单车共同开展了中国首个LTE IoT多模外场测试。
通过积极打造一个强劲的4G LTE技术演进路线,并推动LTE向5G演进,高通与业界的合作为未来十年统一、更强大的连接平台奠定了基础。现阶段,高通已拥有先进的5G原型系统,涵盖毫米波、6GHz以下及频谱共享技术等多种技术。据了解,从2017年下半年开始,高通将携手合作伙伴在6GHz以下和毫米波频段展开符合3GPP规范的试验和互操作性测试,并同时从芯片端及射频前端等方面支持5G新空口的发展。
据全球移动通信系统协会发布的报告,截至2015年年末,发展中国家已有25亿人利用移动设备接入互联网,到2020预计会再增加13亿人以上,其中,全球移动连接数达到76亿。新技术正驱动新一代体验,并推动产业融合,“5G比人们想象的更近。”届时,无人驾驶、智能家居、智慧城市、智慧医疗等应用场景都将实现。
如果说4G改变生活,那么5G将改变社会,无论准确与否,但这符合“创新”一词的终极目标:让世界变得更美好。如果这一进程顺利,高通公司将成为一家拥有更大规模和更广泛业务的公司,并实现以连接改变世界的使命。
在高通看来,技术的创新远没有到尽头。在过去20年,移动终端的发展突飞猛进,但不管未来的终端怎样发展,无线通信技术的演进是全球产业链共同努力的结果。
作为全球统一的标准,5G的发展已从以往的“理论构想”逐渐变成现实,正催生出很多新兴产业,但未来,5G依然会面临各种频段和模式之争,需要身处其中的企业,积极地看待产业界趋势和挑战,整合技术资源,共同创造未来。