破解失控性难题,高通射频前端模组为万物智联扫清创新障碍

(魏德龄/文)如今,智能手机不离手的消费者,早已经习惯了走到哪里都有信号,进入室内接入高速Wi-Fi,打个游戏还能5G与Wi-Fi双加速的生活。但实际上,看似唾手可得的美好生活,背后却得益于产业链在5G元年对于失控性难题的破解。如今,深悟破题之道的高通,把视野瞄向了更多领域,正准备让完美的网络体验无处不在。

 

5G元年背后的失控性难题

一份CCS Insight的《射频前端的发展让5G手机成为可能》报告,揭示了5G时代射频部分复杂性失控式增长的现象。通过对首款三星Galaxy系列手机在3G/4G/5G网络中支持的无线频段数量进行统计,3G时代的Galaxy S支持频段数为4个,4G时代的Galaxy S II为6个,到了5G时代Galaxy S10 5G版中的数量一下达到了25个。而这还仅仅是5G元年时的状态,如今大量5G旗舰级手机已经开始支持全频段的Sub-6GHz与毫米波,在频段数量上也更是有过之无不及。

单单蜂窝网络的频段问题还不算完,Wi-Fi同样是不可或缺的网络能力,自Wi-Fi 6E标准引入6GHz频谱,到了Wi-Fi 7标准,如高通FastConnect移动连接系统已经能够利用该频谱将峰值提升至5.8Gbps,时延控制在2ms以内,达到接近优质5G网络的水平。但6GHz的频段无疑与蜂窝网络存在因重叠而产生大量射频干扰的风险,这就要求射频前端还必须有先进的过滤技术以避免射频信号间的干扰。

难题至此依旧没有结束,蓝牙、UWB同样已经在智能手机上广泛使用,用户还会长期使用蓝牙来连接各类设备,不时通过UWB来进行物品定位,这些连接同样会对5G与Wi-Fi这样的日常连接“主干道”造成影响。

复杂的各类连接与频段需求,也让连耳机孔都已容不下的智能手机本就寸土寸金的内部空间更加捉襟见肘。于是,如高通这样的传统芯片制造商通过射频前端模组让复杂性失控的难题迎刃而解,通过将射频元器件和技术方案组合在一起,为OEM厂商提供了一个成熟的端到端射频解决方案,大大降低研发难题,同时高度集成化也缩小了印刷电路板上电子元器件的尺寸,让智能手机成为了普及5G+Wi-Fi 6/6E的先锋。

对于智能手机领域失控性难题的破解,也间接成就了5G网络部署初期设备的百花齐放,在5G元年就有41家厂商宣布已推出或即将推出5G终端设备,当时全球已有超过150款采用高通5G解决方案的终端设计,远远超越4G同期表现。而在今时再次回望,这一难题的破解,也同样为高品质连接在更广泛领域的普及做了重要铺垫。

 

高品质连接需求无处不在

实际上,很多消费者在不知不觉间早已无法忍受除手机之外不少设备的网络表现,例如普及Wi-Fi 6慢上一步,且依赖热点的PC;或是网络能力羸弱,却主打岛屿联谊的游戏机;另外还有数据一同步,固件一升级就半天的可穿戴设备;甚至是偶尔就莫名网络连接失败的汽车。

其根源正在于如同智能手机般的高品质连接体验,在很多其它类型设备上的应用总是晚上几步。而设计上的复杂度也同样困扰着这些产品,试想一下,XR眼镜、可穿戴设备,或是其他物联网设备,其体积比智能手机更是小上不少,防水防尘需求也是刚需,让内部空间更加紧张,对于能效更加敏感,对于耐用性还有着更高要求,失控性难题同样需要解决。

6月27日,高通面向适用于智能手机之外广泛的终端品类,包括汽车、扩展现实(XR)、PC、可穿戴设备、移动宽带和物联网等类别,推出全新射频前端模组,旨在打造最佳的Wi-Fi和蓝牙体验。该模组融合了Wi-Fi基带芯片和天线之间所需的关键组件,放大并适配信号以支持最优无线传输。高通高级副总裁兼射频前端业务总经理Christian Block在介绍产品时恰恰表示,该模组可以助力OEM厂商设计具有更高性能、更持久电池续航和更快商用上市时间的产品。

作为高通最新的Wi-Fi射频前端模组,实现了对于Wi-Fi 6E与Wi-Fi 7的支持,能够充分利用6GHz至7.2GHz高频段,为AR/VR、游戏与元宇宙带来高速率低延迟的网络保障。对于多频段并发的高效利用,得益于模组所采用的高通ultraBAW滤波器技术,对7GHz及以下的支持,实现对更高带宽和更复杂调制方案的利用。配合FastConnect 7800移动连接系统,还能实现高频多连接并发技术。另外,ultraBAW滤波器技术还实现了与5G在网络体验上的强强联手,同样助力提升与蜂窝网络的并发性。

高通还通过设定不同的芯片IP来让模组能够满足不同领域的特殊市场需求,例如在该模组系列中拥有针对汽车领域的QXM1910 AQ,可专门满足汽车制造商对于车规级Wi-Fi组件的要求。同理,其他型号的产品则能在PC、物联网、无线基础设施、工业自动化等领域带来高品质连接表现。

能够为OEM厂商带来一流能效表现,更低成本,加速创新落地的高通Wi-Fi射频前端模组,还拥有从调制解调器到天线的端到端生态系统,与其形成配合的强大队友,更能让网络体验实现1+1>2的效果。

 

组合之力带来最佳网络体验

其实,从以往一些智能手机的网络性能表现就能看出组合之力所带来的好处,最明显的案例就在于当5G时代苹果iPhone与Android旗舰机型在采用相同调制解调器的情况,拥有在射频模组、天线上更加完整生态系统的Android机型,在信号表现上更为出色。

有趣的是,高通官方社交账号就曾将基带+射频的系统,以双人自行车协同工作的形式来表达组合之力所能带来的更优体验。高通FastConnect 7800移动连接系统与骁龙5G调制解调器及射频系统就能够与全新Wi-Fi射频前端模组实现配合,来通过组合之力实现最强网络体验。

作为业界首个Wi-Fi 7解决方案的FastConnect 7800移动连接系统,无疑与本次全新推出的支持Wi-Fi 7的射频前端模组相得益彰,高频多连接并发的共同支持,也让FastConnect 7800移动连接系统能够利用6GHz实现峰值5.8Gbps的速率表现。高频并发还能释放2.4GHz频段,来为蓝牙和物联网应用留出空间,应对目前快速爆发的各类智能设备联网需求,也让如XR、云游戏、超高清串流这样有着高吞吐量需求的用例不会受到影响。

骁龙5G调制解调器及射频系统中,自去年的骁龙X65开始已经让5G网络正式进入10Gbps时代,并支持Sub-6GHz、毫米波和毫米波-Sub-6GHz聚合。今年发布的骁龙X70成为目前全球唯一支持从600MHz到41GHz全部5G商用频段的调制解调器及射频系统,并能通过载波聚合实现上行3.5Gbps的峰值速率,可跨TDD和FDD频段。全新Wi-Fi射频前端模组则无疑能够实现与无论上行还是下行都已达到全新高度的5G网络的同心协力,让频谱能够形成合力,而非相互干扰。

对于未来智能互联的畅想,以往很多厂商之所以止步于“想”,就在于迈出“连接”第一步时的艰难,成就了5G元年手机大爆发的高通,正在为更多领域化繁为简,让世界朝着连接万物的未来加速迈进。

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