5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」

5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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提到5G , 许多人会马上想到速度快这个关键特性 。
但你是否知道 , 5G以及Wi-Fi6E、Wi-Fi7这些最新一代的无线通信 , 为什么能实现媲美光纤的速度?
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」】不少人会将原因归结为通信标准的演进 , 这固然没错 , 但不够深入和全面 。 实际上 , 5G、Wi-Fi6/7速率能够大幅提升是得益于整个通信系统的升级 。 这就好比为了提升通信性能扩宽道路(引入新的频谱) , 将普通车道升级为高速路(增加新技术) , 用更多的车辆实现更高运输效率(尽可能利用更多频率、更高效率提升通信性能) , 最终让无线传输也能媲美有线传输的稳定性以及高速率和低时延 。
以普通消费者最熟悉的智能手机来说 , 要支持最新一代通信技术需要硬件系统的升级 , 包含被广泛关注的调制解调器(我们常说的基带) , 还有经常被忽略的射频前端以及天线 。
这听起会让人兴味索然 , 但实际上从调制解调器到天线的通信系统至关重要 。 如果没有射频前端 , 手机将无法工作 , 没有先进的射频前端 , 手机也没办法实现全球通信 。
本文 , 我们就聊一聊让5G成为现实 , 让Wi-Fi7速度倍增 , 但又容易被忽略的高价值射频前端(RFFE) 。
5G、Wi-Fi7速度倍增 , 射频前端是被忽略的功臣
什么是射频前端?射频前端就是调制解调器和终端天线间的一套射频组件 , 影响并管理无线发送和接收的全部信号 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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射频前端在4G时代之前 , 和移动通信一样不算复杂 , 只需支持屈指可数的几个不同的无线频率 , 只需要少量的射频元件和天线 。
4G的商用 , 让移动通信的射频设计发生了根本性的变化 。 因为4GLTE要尽可能利用无线频谱 , 高效使用离散的频谱资源 , 改善无线连接及性能 。 这就类似于 , 要利用多车道容纳更多车辆 , 并且要实现更高的运输效率 。
为了实现4G的目标 , 射频前端的无线信令和传输架构被重塑 , 并且增加了多项功能 , 比如载波聚合、高阶调制以及多入多出(MIMO)天线 , 射频前端的复杂性同时也呈现出几何级数式增长 。
5G时代的来临 , 加深了射频设计的挑战 。 4G早期 , 一台移动终端需要支持的频段不到20个 。 无线频谱作为稀缺资源 , 全球各地对于无线频谱的分配各不相同 , 如今的5G时代 , 已经有超过10000个频段组合 。
另外 , 为了实现5G高速率、低时延的目标 , 5G引入了毫米波频段(24GHz以上频谱) , 这是5G能够实现峰值速率超过7Gbps , 媲美光纤通信的关键 。
2020年2月 , 高通发布的骁龙X605G调制解调器 , 正是搭配高通射频及毫米波天线模组 , 实现了最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度 , 千兆级的速率及时延堪比光纤 。 一年后的高通骁龙X65调制解调器及射频系统 , 又将5G带入万兆级10Gbps时代 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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5G更多的频段组合 , 以及诸多新技术的引入 , 都让5G射频前端的设计面临前所未有的复杂性挑战 , 同时还有功耗和体积的限制条件 。
与5G类似 , 无线局域网和Wi-Fi的复杂性也不断增加 , Wi-Fi6E的频率已经提升至6GHz , 高通今年发布的全球首个Wi-Fi7商用解决方案 , 能够同时利用5GHz和6GHz频段 , 高通1620专业联网平台最高峰值无线容量达33.1Gbps 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」