10月17日，美国高通公司在本次香港举办的20174G/5G峰会上正式宣布旗下骁龙X50调制解调器实现数据传输，测试的速度达到了1.24Gbps。那么关于这个全球首个正式发布、下载速度可高达千兆级的5G(第五代移动通信技术)数据连接，想要弄清它的实现背景是什么以及相关技术的实现原理有哪些，我们需要了解的有这几件事。

　　一. 我们为什么需要5G

　　迄今为止，移动技术已从“人对人”为主的平台(3G)发展为全球规模下的“人对信息”的连接(4G)。但未来十年内，各种联网设备的数量会呈几何级增长，如果网络水平依然如故，恐怕根本无法满足用户需求，而5G则有能力揭开无线网络全新的一页。虽然目前4G是当下最为流行的通讯技术，全球已经有15亿用户在使用LTE技术，但作为LTE的演进形态，5G将会是未来通讯技术的全新形态，它将远不仅限于为移动网络运营商带来全新技术支撑，还将发挥催化剂作用，把移动变成稳健的普适平台，培育全新的商业模式并深度影响全球多个行业。

　　5G的普及将是一个支点，利用并扩展以往面向移动技术的研发与资本投入，推动移动技术成为一个普及、低时延和适应性的平台，使移动技术从一项对个人通信具有变革性影响的技术演进为真正的“通用技术”，促进商业创新并刺激经济增长。基于5G的智能互联网将对整个社会产生巨大的影响，5G拥有比4G更快的速度(峰值速率可达几十Gbps)，你可以在一秒钟内下载一部高清电影;自动驾驶汽车、无人机应用和远程医疗等应用也需要基于5G的海量数据流通、低时延通信;5G技术也将对智慧城市建设和城市基础设施建设起到关键作用。

　　高通已经完成了世界上第一个5G数据连接，骁龙X50Modem实现了速度达到了1.24Gbps，除了高速之外，5G标准的通用性也会更强，5G时代需要8到10个频段，而在4G时代，达到40个之多。更良好的统一性能够让5G具备更强的通用性，也有助于技术更加快速的普及。

　　二. 5G提供的几十个Gbps峰值速度是如何实现的

　　众所周知，无线传输增加传输速率一般有两种方法，一是增加频谱利用率，二是增加频谱带宽。5G使用毫米波(26.5～300GHz)就是通过第二种方法来提升速率， 一般认为，频率在24GHz以上的高频频段均属于毫米波范畴，毫米波频段不仅可以提供较大带宽以支持每秒数千兆比特的数据传输速率，还可支持极密的空间复用度以提高网络容量。以28GHz频段为例，其可用频谱带宽达到了1GHz，而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则为2GHz。在移动通信的历史上，这是首次开启新的频带资源。在此之前，毫米波只在卫星和雷达系统上被应用，但现在已经有运营商开始使用毫米波在基站之间做测试。

　　毫米波最大的缺点就是穿透力差、衰减大，因此要让毫米波频段下的5G通信在高楼林立的环境下传输并不容易，而小基站将解决这一问题。可以预见的是，未来5G移动通信将不再依赖大型基站的布建架构，大量的小型基站将成为新的趋势，它可以覆盖大基站无法触及的末梢通信。小基站不仅在规模上要远远小于大基站，功耗上也大大缩小了，未来每个城市中将部署数千个小基站以形成密集网络，每个基站可以从其它基站接收信号并向任何位置的用户发送数据。

　　除了通过毫米波广播之外，5G基站还将拥有比现在蜂窝网络基站多得多的天线，也就是Massive MIMO技术，通过Massive MIMO技术形成的大规模天线阵列基站可以同时从更多用户发送和接收信号，从而将移动网络的容量提升数十倍或更大。Massive MIMO开启了无线通讯的新方向，导入了空间域(spatial domain)的途径，其方式是在基地台采用大量的天线以及为其进行同步处理，如此则可同时在频谱效益与能源效率方面取得几十倍的增益。

　　三. 骁龙 X50 5G调制解调器芯片组

　　芯片是美国高通公司前进路上披荆斩棘的利器，5G网络的商用离不开终端的支持与推广而终端中芯片更是重中之重。如果把原来设计好的调制解调器，看作一个设计模型，数据接通就意味着，这颗芯片是“活的”，是可以真正传输数据的，当然这只是开始。骁龙 X50 5G调制解调器芯片组首先在28GHz上实现5G数据连接的原因，是由美国的频谱许可及运营商部署驱动的，大家很快会看到拓展到了更多频段，既包括毫米波频段，也包括6GHz以下频段。

　　未来的5G将有十几个频段，美国高通公司目前虽然只在28GHz毫米波频段实现了数据连接，但其他频段还会陆续测试，直至全球所有5G频段上都可以成功实现数据连接，那就意味着未来这颗5G芯片可以做到全球通，支持全球各种5G频段。全部频段都测试成功后，高通会进一步对这颗芯片进行优化集成，伴随着5G标准的推进，最终这颗芯片将是符合5G标准的商业化芯片。

　　四. Qualcomm的5G实现之路

　　当别人还在谈论5G的时候，Qualcomm已经开始着手构建了，积极参与3GPP标准制定，按照国际标准化组织3GPP的时间表，5G预计正式商用在2020年。早在多年前，Qualcomm就开始对5G进行前瞻性研发，并致力于推动5G新空口(5G NR)全球标准的制定。2017年2月，Qualcomm与全球20多家移动行业领军企业共同承诺加速5G新空口(5G NR)大规模试验和部署，在3GPP会议中提出中期里程碑，即完成非独立(Non-Standalone)5G新空口的标准化，支持在2019年启动5G的大规模试验和部署。

　　2017年9月，Qualcomm推出5G新空口毫米波原型系统，加速面向智能手机的移动部署。据了解，该原型系统在24GHz以上毫米波频段运行，展示了先进的5G新空口毫米波技术在真实移动环境中以每秒数千兆比特的数据速率实现稳健的移动宽带通信。同时，该原型系统还成功展示了Qualcomm在智能手机大小的终端中实现优化的毫米波射频前端设计，用于测试和试验毫米波在真实环境中面临的诸多挑战：例如终端设计和手握带来的信号阻塞。其实，不止这些，早在去年6月，Qualcomm推出6GHz以下5G新空口原型系统和试验平台，该原型系统曾获评第三届世界互联网大会“世界互联网领先科技成果”。同年11月，推出5G新空口频谱共享原型系统和试验平台。

　　Qualcomm还是首家千兆级LTE终端设备推出公司，目前已经有16款产品支持千兆级，24个国家40个运营商已经实现千兆级基站部署。在5G时代，更快的速度意味着更高的频段需求，目前5G频段已经从3.4Ghz起步，高频段所带来的挑战就是抗干扰能力弱，而Qualcomm也正在努力解决各种问题，让5G更早的来到用户身边。

　　因此，业内希望2019年将包括毫米波等在内的先进5G新空口技术部署于移动应用中，以满足日益增长的移动宽带需求并支持新兴用例。而对消费者而言，5G新空口所支持的增强型移动宽带将带来前所未有的即时体验，从而增加媒体消费、提升媒体内容生产、支持沉浸式虚拟/增强现实(VR/AR)，并提高获取丰富信息的速度。