以基带的名义，高通在5G商用前的创新

过去数十年，移动通信一直保持着大约10年一代的节奏演进，从模拟语音，到数字语音，到现在的4G LTE，每一代移动通信技术的升级都象征着一个时代的跨越。当然，最让人振奋的是，2020年5G将在全球范围内商用。

5G是一个风口，这一点不可置否，但把目光聚焦在当下，我们仍然处于4G LTE和5G过度的阶段，然而VR、自动驾驶以及超高清视频等领域日渐普及，网络环境已捉襟见肘。

5G标准尚未形成，可以说是远水解不了近渴。但移动通信领域的巨头们不会坐以待毙，芯片商、通信设备商和运营商需要在5G到来之前带来新的创新，而高通已经做到了！

从去年开始，这家移动通信领域的霸主就引领了千兆级LTE时代的到来。

2016年2月，也就是去年的MWC上，高通发布了全球首款千兆级LTE调制解调器（俗称基带）——骁龙X16；

时隔一年，高通又在今年2月发布了性能更强劲的骁龙X20。

X16和X20是跨时代的产品
千兆级LTE并没有一个官方的定义，但是按照业界的说法，千兆级LTE的理论速度可以达到光纤级别的1Gbps，这也与国际电信联盟对4G定义的标准一致。

我们来看看高通这两款调制解调器的具体参数：

高通骁龙X16调制解调器使用的是14nm工艺制造，下行支持Cat.16，传输速率是早期LTE网络的十倍，支持4x20MHz载波聚合，也是首款商业级千兆LTE调制解调器。

而骁龙X20用的是更先进的10nm工艺，下行支持Cat.18，其最大理论下载速度高达1.2Gbps，相比X16提升了20%，支持5x20MHz载波聚合。

虽然X20不会在短期内实现应用，但X16已经逐渐走向了实际应用。

去年10月，高通便和澳洲运营商Telstra 、爱立信以及NETGEAR携手推出了基于X16的移动路由器MR1100。今年1月，这四家公司又联手推出了全球首个商用千兆LTE网络和相关设施，打响了千兆级LTE网络部署的第一枪。

尽管不少运营商对此仍持保守态度，但可以预见的是，Telstra部署千兆级LTE网络只是一个开始，未来几年，全球支持千兆级LTE网络的移动运营商会持续增长。原因有二：

首先，由于高通骁龙835已经集成了X16（其他芯片厂商也在逐渐跟进对千兆级LTE网络的支持），搭载骁龙835的移动终端也已纷纷上市，这为千兆级LTE网络的普及带来了基础；

其次，在4G网络已经无法满足用户需求的同时，运营商和移动终端企业都需要新技术来满足日新月异的应用，而千兆级LTE无疑是最具竞争力的解决方案。

举个例子，一集高清分辨率、长度为32分钟的影片，在千兆级LTE环境下秩序15秒就能下载完成，这是现有4G环境下无法想象的。

据雷锋网(公众号：雷锋网)了解，目前市面上的主流仍是X10 LTE调制解调器（下行速率450Mbps和上行50Mbps），所以，说高通率先推出千兆级LTE调制解调器具有跨时代意义毫不为过。

那么，高通的优势体现在哪？
毋庸置疑，高通拥有先发优势，但更重要的是高通有完善的网络解决方案，在千兆级LTE的三大关键技术——载波聚合、高阶调制、高阶MIMO上处于领先地位。

众所周知，高通在4G LTE时代一战成名，奠定了自己在移动通信领域的地位。虽然每一代通信技术的原理都大同小异，但要实现千兆级的速度并非一蹴而就，载波聚合、高阶调制、高阶MIMO三者缺一不可。

载波聚合（Carrier Aggregation，CA）
通俗点说就是增加信道数量。载波聚合是3GPP提出的，它可以将多个载波聚合成一个更宽的频谱，同时也可以把一些不连续的频谱碎片聚合到一起，能很好地满足LTE，尤其是LTE-A系统频谱兼容性的要求，同时也大大提升了传输速度。

LTE的一个载波最少是20MHz的带宽（GSM是200KHz，WCDMA和HSPA+是5MHz）。例如，上文提到的Telstra有三个授权频段，每个频段都是20MHz，通过射频和基带技术，就可以把这三个载波、三个频段聚合起来，以达到更高的传输速度。这三个射频信道变成一个更宽的信道，3个20MHz意味着数据吞吐量提升了3倍。

值得注意的是，因为每个运营商拥有的频段都有差异，载波还可以做到灵活部署，如带内载波聚合和带间载波聚合，带内可以分成连续和非连续，带间的载波聚合是指两个不同频段的载波，例如TDD载波和FDD载波也可以混合地聚合在一起。

高通骁龙LTE调制解调器已经全线支持载波聚合，X20调制解调器更是最多可以支持5载波聚合，这是目前业界的最高水平。

高阶调制
载波聚合是提升速率最直接最有效的方法，但移动通信系统的带宽资源是有限的，高阶调制被认为是在有限带宽资源下提供高数据速率最佳手段。

其目的是让一个信号搬运更多的比特，在相同带宽下，高阶调制的信息速率更大。以LTE为例，其最初的下行调制方式是64-QAM（64个样点，样点数目越多传输效率越高），目前64-QAM的一个信号可以承载6个比特，而如果扩展到256-QAM（256个样点），一个信号则可以承载8个比特，带宽效率也就提升了33%，相比8PSK、16QAM那更是一个量级的提升了。

目前，X16和X20都支持256-QAM的高阶调制。

高阶MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）
事实上，LTE Cat.4以上的标准都需要使用MIMO技术，高阶MIMO可以增加数据流，最初LTE采用的是2×2 MIMO为两个数据流。

其原理很简单，即在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号可以通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，这种做法直接增加了信道容量并且降低误码率。

显而易见，最初的2×2 MIMO实现不了千兆级的速度，所以我们需要部署更高阶的MIMO来获得更多的数据流。

高阶MIMO究竟意味着什么？不妨看看下面这个案例：

今年3月，高通携手华为和南非MTN在实时网络中完成了4×4 MIMO技术的现场测试，测试结果显示，和传统的2×2 MIMO技术相比，其平均下载吞吐量增长了74%。所以总的来说，部署高阶MIMO可以有效地缓解网络流量拥塞。

与此同时，移动通信产业链建也在大规模部署4x4 MIMO，高通作为芯片厂商可以说是推动4x4 MIMO技术的主力。接下来的问题是需要运营商网络的支持。

从目前来看，4x4 MIMO技术对运营商而言也是极具吸引力，毕竟相比2x2 MIMO，4x4 MIMO技术还可以将网络的频谱效率提高1.2倍到1.8倍。T-Mobile CTO Neville Ray就表示，“4x4 MIMO以及多天线技术是面向5G的技术，我们已经于2016年开始部署，以提供更好的用户体验。”

这三大技术都是实现千兆网速的关键，以芯片商的维度来看，能同时实现五载波、256QAM以及4x4 MIMO的厂商寥寥可数。虽然，三星、华为、联发科等厂商正在穷追不舍，但高通从3G时代开始就一路领先，这样的技术积累是其它厂商无法比拟的。

高通正在为5G铺路
也许5G将会引领移动通信技术的一场革命，但千兆级LTE网络并不会因为5G的到来而消失，从技术角度来看，二者可以无缝切换、协同工作。高通产品市场高级总监沈磊曾告诉雷锋网，千兆级LTE并不是5G商用前的过渡，未来二者将会共存很长一段时间。

“千兆级LTE是迈向5G移动体验的重要基石，但是5G并不是凭空产生的，是4G及其他技术多年积累的过程。”

雷锋网了解到，去年10月，高通推出的全球首款5G调制解调器X50就可以与集成千兆级LTE调制解调器的骁龙处理器搭配，并通过双连接紧密协调配合。

5G标准尚未敲定，但企业需要未雨绸缪，高通正是希望通过千兆级LTE和5G调制解调器为运营商开展早期5G试验和部署，至少从实际行动来看，高通已经走在了前列!

本文转自d1net（转载）