想要理解蜂窩技術(shù),首先要了解這么一點(diǎn),即手機(jī)、個(gè)人熱點(diǎn)和其他蜂窩設(shè)備都基于復(fù)雜的雙向無(wú)線電。而如今,由于無(wú)線電頻譜已經(jīng)成為 5G 時(shí)代的一個(gè)主要話題,向更多人普及和分享 5G 頻譜知識(shí),也成了一些科技公司的樂(lè)于承擔(dān)的 " 責(zé)任 "。高通公司頻譜戰(zhàn)略技術(shù)政策高級(jí)副總裁 Dean Brenner 一直是改善全球手機(jī)頻譜可用性的主要倡導(dǎo)者,上周,他接受了 VentureBeat 的采訪,為讀者揭開(kāi)了 5G 頻譜的神秘面紗。雷鋒網(wǎng)在不改變?cè)獾幕A(chǔ)上對(duì)采訪進(jìn)行了編譯。
以下是 VentureBeat 采訪 Dean Brenner 的對(duì)話實(shí)錄:
問(wèn):了解頻譜知識(shí)是無(wú)線工程師的必備技能,但大多數(shù)終端用戶并不了解它,也不知道它的重要性,您能給讀者一個(gè)易懂的解釋嗎?
答:簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),頻譜就是無(wú)線技術(shù)的基石。無(wú)論是我們的手機(jī)里的收音機(jī),還是汽車(chē)?yán)锏氖找魴C(jī),都擁有不同的頻率;而我們從一個(gè)電臺(tái)換到另一個(gè)電臺(tái),實(shí)際上就是不同頻率的切換;手機(jī)切換電臺(tái)時(shí),也同理。
除了應(yīng)用在收音機(jī)上,還有一些無(wú)線電頻譜專門(mén)應(yīng)用于通信,比如我們的手機(jī)在接打電話時(shí),信號(hào)就是靠特定的頻譜傳輸?shù)。不過(guò),起初只有一種頻譜用于手機(jī);隨著 1G、2G 時(shí)代的到來(lái),可用的頻譜開(kāi)始增多;而通信技術(shù)發(fā)展到了 3G、4G,頻譜更是大大增加。
作為一個(gè)芯片制造商,我們也做了大量的投資和研發(fā),以確保我們的芯片能在所有不同頻段上工作,也確保它們能夠在全球各個(gè)國(guó)家使用。
無(wú)線電波從 3KHz 到 300GHz 不等,但在 5G 之前,沒(méi)有任何移動(dòng)設(shè)備的頻率高于 5 GHz
雷鋒網(wǎng)注:圖片來(lái)自 Transportation.gov
問(wèn):我們都知道,現(xiàn)在不少 5G 手機(jī)都開(kāi)始支持毫米波,除此之外,無(wú)線電波還有什么其他的動(dòng)態(tài)嗎?
答:任何一項(xiàng)新的通信技術(shù)都是從新頻譜入手的。因此,我們常常會(huì)與 FCC(美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)),全世界的頻譜監(jiān)管機(jī)構(gòu),以及高通在全球合作的運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行溝通,以便我們發(fā)現(xiàn)新的頻譜,然后向監(jiān)管機(jī)構(gòu)申請(qǐng),將這種新的頻段開(kāi)發(fā)利用,推出全新的技術(shù)。
在過(guò)去,新技術(shù)是沒(méi)辦法直接遷移到現(xiàn)有的頻譜波段的,除非清空現(xiàn)有技術(shù)的頻譜波段,例如,我們不能直接在 3G 頻段中啟動(dòng) 4G,除非用戶逐漸從 3G 轉(zhuǎn)向 4G,直到 4G 頻段有了足夠大的使用率,再重置 3G 頻段,將 4G 技術(shù)移植進(jìn)去;這個(gè)過(guò)程也叫做 " 頻段重耕 ",就像一片優(yōu)質(zhì)的土地上種著西紅柿,如果想要種玉米,就要等待西紅柿收割完畢。
不過(guò),這種情況在 5G 時(shí)代出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)——一種叫作 DSS(Dynamic Spectrum Sharing)的技術(shù)問(wèn)世了;如果一個(gè)固定區(qū)域里的基站支持這種技術(shù),那這篇區(qū)域的 4G 頻段就可以運(yùn)行 5G。而搭載高通第二代 5G 芯片的手機(jī)也能實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)。
實(shí)際上,實(shí)現(xiàn) DSS 技術(shù)本來(lái)要花上十年,但我們提前取得了巨大進(jìn)展;這就意味著,現(xiàn)存所有 6GHz 以下的頻段都有了不錯(cuò)的覆蓋率,這會(huì)促使 5G 以前所未有的速度擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。
雷鋒網(wǎng)注:美國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商 AT&T 已經(jīng)公開(kāi)區(qū)分基于次 6GHz 頻段的 "5G" 和基于毫米波的 "5G+"
問(wèn):在過(guò)去的四代通信技術(shù)中,消費(fèi)者通常不關(guān)注頻譜問(wèn)題,因?yàn)槭謾C(jī)要么是 "4G",要么不是;但是,現(xiàn)在消費(fèi)者卻十分關(guān)注低、中、高頻頻譜對(duì) 5G 設(shè)備的影響,正如運(yùn)營(yíng)商用 "5G""5G+" 等術(shù)語(yǔ)來(lái)向消費(fèi)者區(qū)分兩種關(guān)鍵類(lèi)型的 5G 頻譜——中程中速的 6GHz 以下的頻譜和短程高速的毫米波頻譜。您認(rèn)為,這種發(fā)展是積極的,還是消極的呢?
答:我對(duì)此保持中立的態(tài)度,因?yàn)槲也⒉恢肋\(yùn)營(yíng)商的營(yíng)銷(xiāo)人員是如何向普通消費(fèi)者解釋這些概念,所以回答這個(gè)問(wèn)題時(shí),我應(yīng)該心懷謙卑。不過(guò),我要承認(rèn)一點(diǎn),那就是每個(gè)人都希望能夠享受世界上最好的連接技術(shù),沒(méi)有人會(huì)說(shuō),"5G 網(wǎng)絡(luò)很快,但我不需要。" 而解鎖新的頻譜正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵部分。
韓國(guó)電信(KT)在 2019 年世界移動(dòng)通信大會(huì)上宣布了即將在韓國(guó)推出 5G 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃
雷鋒網(wǎng)注:圖片來(lái)自 Korea Telecom
問(wèn):從目前的情況看來(lái),5G 網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡十分順暢;不過(guò),我們聽(tīng)說(shuō)您并不贊同 "5G 競(jìng)賽 " 的說(shuō)法,但在某種程度上,正是這種 " 競(jìng)賽 " 的想法激勵(lì)了政策制定者。您對(duì)此有什么看法?
答:我一直都認(rèn)為 "5G 競(jìng)賽 " 是一個(gè)很好的比喻;而我反對(duì)這種說(shuō)法的原因在于,它十分強(qiáng)調(diào)先后順序,暗示著第一名最強(qiáng),而排名越靠后就越倒霉越劣勢(shì)。實(shí)際上不是這樣的——我們不希望世界上只有一個(gè)贏家,而是希望世界各地的人都能夠盡快用上 5G,每個(gè)人都以勝利者的姿態(tài)順利通關(guān)。除此之外,我還擔(dān)心人們因?yàn)檫@種概念而將國(guó)家或地區(qū)搭上標(biāo)簽,比如第二、第三等等。
但從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),這又確實(shí)是一場(chǎng)競(jìng)賽,它更像百米沖刺;目前,已有四個(gè)大洲的國(guó)家沖進(jìn)了終點(diǎn),我們很高興看到世界各地的 5G 快速發(fā)展。
不過(guò),新無(wú)線技術(shù)的部署是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。搭載高通第一代 5G 芯片的手機(jī)已經(jīng)推出,第二代正在生產(chǎn)中,第三代也在深入討論中;這一切都表明,5G 的發(fā)展并不是靜態(tài)的一次性事件。如果非要把這比作是一場(chǎng)競(jìng)賽,那它更像是一場(chǎng)永恒的,沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)的競(jìng)賽。
高通總裁 Cristiano Amon 于 2018 年 12 月展示了該公司首款實(shí)時(shí) 5G 參考手機(jī)的設(shè)計(jì)
雷鋒網(wǎng)注:圖片來(lái)自高通
問(wèn):考慮到我們目前的國(guó)際形勢(shì),中東一些小國(guó)很早就推出了 5G 網(wǎng)絡(luò),但沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)備可以銷(xiāo)售。與此同時(shí),俄羅斯、印度和歐洲部分國(guó)家也在緩緩地走向 5G 時(shí)代。那些在 5G 方面并不領(lǐng)先的國(guó)家發(fā)生了什么,原因又是什么呢?
答:出于各種原因,我不打算評(píng)論俄羅斯。但在之前的幾代通信技術(shù)中,負(fù)責(zé)頻譜事宜的人員要花很多的心思和精力說(shuō)服監(jiān)管機(jī)構(gòu),讓他們相信自己的國(guó)家 / 地區(qū)在 5G 部署方面取得領(lǐng)先地位非常重要。
自 5G 的概念在全球逐漸引起重視,我也與世界各地的政府就此展開(kāi)了合作。不過(guò),我從來(lái)都不會(huì)去向監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)調(diào) 5G 的重要性,也不會(huì)去強(qiáng)調(diào)它是推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的因素之一。
其實(shí),每個(gè)人都明白 5G 很重要。即便是從政府的角度來(lái)看,在 "5G 競(jìng)賽 " 中保持領(lǐng)先也是一種本能的想法;只是,在推廣 5G 的過(guò)程中難免會(huì)碰到一些現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題——國(guó)與國(guó) / 地區(qū)與地區(qū)之間的治理問(wèn)題,以及其他的問(wèn)題;因此,我并不認(rèn)為,世界上有哪一個(gè)政府不愿意讓自己的公民盡快享受到 5G。
問(wèn):所以這更像是一個(gè)官僚主義的問(wèn)題。
答:對(duì),但由于每個(gè)國(guó)家 / 地區(qū)的實(shí)際情況不同,這個(gè)問(wèn)題的解決方案也不盡相同。
問(wèn):那么,政府對(duì)毫米波的態(tài)度會(huì)有什么變化嗎,審批的步伐是否已經(jīng)放緩?
答:我認(rèn)為毫米波正在全速推進(jìn)。歐盟委員會(huì)就 26GHz 毫米波頻段做出了全歐洲范圍的裁決(雷鋒網(wǎng)注:歐盟上月正式宣布將 26GHz 頻段用于 5G 服務(wù),為歐洲使用 5G 毫米波鋪平了道路),這是一件意料之內(nèi)的事,我們也對(duì)事情的進(jìn)展非常滿意。
而且,業(yè)內(nèi)的每個(gè)人,尤其是運(yùn)營(yíng)商,都希望 5G 設(shè)備和 5G 網(wǎng)絡(luò)能夠盡快落實(shí)到位,畢竟,他們?yōu)榇送度肓藬?shù)十億美元;我承認(rèn),高通也樂(lè)于看到如此快速的 5G 發(fā)展,不過(guò),我們并不完全依賴于這項(xiàng)業(yè)務(wù)。
早期 5G 手機(jī)大多都被設(shè)計(jì)成在毫米波或次 6GHz 頻段上運(yùn)行,而不是同時(shí)支持兩種頻段
問(wèn):回顧以前的幾代手機(jī),每代手機(jī)都有一個(gè)宏觀的目標(biāo),就是成為 " 世界手機(jī) ";換句話說(shuō),就是無(wú)論國(guó)家采用何種主流網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),這種手機(jī)都能正常工作,在世界各地運(yùn)行都沒(méi)問(wèn)題。在 5G 網(wǎng)絡(luò)下,這個(gè)目標(biāo)容易實(shí)現(xiàn)嗎?
答:你說(shuō)的沒(méi)錯(cuò),每個(gè)人都想要這種手機(jī)。事實(shí)上,我們現(xiàn)在的 4G 網(wǎng)絡(luò)基本上已經(jīng)能夠做到這一點(diǎn);我雖然不能告訴你在 5G 時(shí)代這一目標(biāo)何時(shí)會(huì)實(shí)現(xiàn),但這絕對(duì)是無(wú)線行業(yè)的共同目標(biāo)。
問(wèn):有沒(méi)有一款手機(jī)能同時(shí)接收次 1GHz、次 6GHz 和毫米波的信號(hào),或者能夠在這些頻率上進(jìn)行調(diào)優(yōu)呢?
答:好問(wèn)題。目前,我們?cè)谕粔K高通 5G 芯片上支持次 6GHz 頻率和毫米波頻率。
問(wèn):那么,一個(gè)口袋大小的設(shè)備將包含接收從 600MHz 到 28 GHz 或 39GHz 頻段信號(hào)的必要天線?
答:是的,這當(dāng)然是可能的。我們發(fā)明了小型天線模塊,由 7 到 8 個(gè)天線元件組成;而第一批使用高通技術(shù)的 5G 手機(jī)都有多個(gè)這樣的模塊,這些手機(jī)足以做到這一點(diǎn);對(duì)于第二代和第三代芯片,更多的是通過(guò)運(yùn)營(yíng)商聚合來(lái)增加復(fù)雜性。但要讓手機(jī)支持所有傳統(tǒng) 4G 頻段和新的 5G 頻段,我們還需要付出努力。
問(wèn):最后一個(gè)問(wèn)題,關(guān)于高通第三代 5G 芯片將帶來(lái)什么,您能提供進(jìn)一步線索嗎?
答:第三代芯片暫時(shí)還沒(méi)有發(fā)布,而且,我們喜歡給大家?guī)?lái)驚喜,所以更多細(xì)節(jié)可能會(huì)在十月份討論,請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注。