去年的MWC Shanghai世界移动大会上，我们看到了不少预想中的5G应用场景。令我们印象比较深刻的，这里可以简单列举几个：
（1）高通展位在展示云游戏，工作人员演示用一加7 Pro 5G玩《火影忍者》，图形计算全部在云端完成，而非本地GPU；而本地安装包才几兆大小。操控反馈几乎没有任何延迟。
（2）中国电信展位在展示5G远程驾驶，即现场用模拟设备驾车，而实际的汽车远在北京。
（3）中国移动在展示5G远程医疗，救护车上有通过5G传输的手持式超声波和各类设备，医院里的医生就能第一时间掌握正在运输途中的病人生命体征。
（4）中国联通展位，则在展示一个5G智能训练解决方案。现场模拟了冰球赛场，赛场周围有多个高分辨率摄像头。通过影像数据的5G传输，教练可以在一台平板上来回平移、放大、缩小比赛情况，甚至观看运动员的个人数据、移动轨迹，并实时制定战术。
以上这四个场景涵盖了娱乐、交通、医疗、体育，它们都能体现5G高带宽、低时延的特点，但也不过是5G应用的冰山一角。尤其当其中的“低时延”特性真正部署到位后，可发生的生活变革或许是现在的我们无法想象的。
今年的GTI峰会上，高通谈到了5G时代的一些关键问题，包括5G究竟价值在哪里，5G的未来演进方向如何，以及当前5G的建设情况。从更靠供应链上游的角度，让我们进一步理解5G究竟是怎么回事。
5G建设现状：快于以往任何一代
新冠病毒爆发期间，很多人在担心它对整个电子科技行业的负面影响。实际上到现在为止，以我们对电子科技行业上游的观察，新冠疫情虽造成负面影响，却也催生了很多市场新增长点。比如说今年二季度，PC出货量出现飙升，这和在家办公这一生活场景的转变是不无关联的。
很多半导体相关的上游企业，也因此在短时间内创造了营收的新高。比如说存储器行业今年上半年的情况是看涨的。即便出行相关的行业，例如汽车，也因为诸如xEV、ADAS/AD（高级驾驶辅助系统/自动驾驶）、5G车联网这些热点的推进，使得其供应链上游市场在疫情期间逆市上扬。
可见市场对于热点的追逐，并不曾因疫情、国际贸易环境的变化产生变化。5G即是诸多热点中的其中一个。也正是因为这些热点的存在，才不致让病毒肆虐摧毁世界经济和人们的生活。
高通公司总裁 安蒙
“5G将像电力一样重要，我们将依赖这项技术实现万物互联。”高通公司总裁安蒙表示，到目前为止，全球范围内已经有“超过60家运营商部署了5G网络，另有320多家运营商正在投资5G。预计到2022年，5G手机出货量将达到7.5亿部。2023年全球5G连接数预计将超过10亿，这比4G获得同样连接数的速度整整快了2年。而到2025年，全球5G连接数预计将接近30亿。”
当然，创造上述连接数的不仅是5G手机，也包括了更多的5G相关模组。比如汽车信息娱乐和车载信息处理器系统，家庭环境的CPE等。即便抛开5G网络设备端不谈，高通面向这些终端产品的5G覆盖也是相当全面的。
“从高通公司的角度来说，我们推出了包括骁龙5G调制解调器及射频系统在内的众多骁龙解决方案。目前超过375款搭载骁龙5G解决方案的终端已经发布或正在设计中。” 高通公司工程技术高级总监季庭方在会上提到。安蒙评价说：“如此强劲的终端设计款型数量，是对高通公司全球领导力最有力的证明。”
最近两年关注5G手机的读者对此应该十分了解。去年上半年最早一批支持5G的手机，选择的就是高通骁龙X50 modem——骁龙X50实际上是高通早在2016年就宣布的一款产品，也是手机终端最早的5G modem。首批5G手机还不支持SA，也不支持FDD，而且更多网络模式与频率支持依赖于骁龙X24。
随后，随高通骁龙865一同到来的骁龙X55在第一代X50的基础上大幅升级包括工艺提升，以及Smart Transmit、宽带包络跟踪技术的加成等等。值得一提的是，去年年底发布的一波5G机型，在形态上已经有类似骁龙765/765G这样集成了骁龙X55 modem的方式。
今年2月份，高通宣布推出第三代5G modem到RF系统解决方案骁龙X60，其中搭配了“第三代毫米波天线模组”，达成最高7.5Gbps下载与3Gbps上行速度。骁龙X60也成为全球首款支持毫米波-sub 6GHz聚合的5G modem及RF系统。
高通公司工程技术高级总监 季庭方
另一方面，在具体的5G终端产品上，如今的5G功能已经不是高端机才有的配置。国内在售的5G手机已扩展到各个价位段。用安蒙的话来说，“我们将5G能力跨层级纳入我们的骁龙平台，并陆续推出了骁龙8系、7系和最新的骁龙6系5G移动平台，让5G智能手机的普及速度比以往任何一代蜂窝技术代际都更快。”
骁龙8系与7系自不必多说，如前文所述，这两个系列的SoC搭载5G基带是去年年末就实现的。上个月，骁龙690正式发布——这是骁龙6系SoC首款支持5G的芯片。预计今年下半年就能见到采用骁龙690的手机。这样一来，国内的手机制造商几乎可以提供跨全部产品层级和价位段的5G终端。近一年来，我们看到OPPO、vivo、小米等OEM制造商就都推出了不同定位的5G手机。
毫米波布局：迎接挑战，持续建设
“5G需要覆盖低频段、中频段和高频段的大量频谱资源。”安蒙在提到频谱对于5G的价值时说。对于5G而言，以往积累原本属于4G服务的频谱资源，未来会成为5G部署的低频段，基于此还能增加1-2个新的5G载频。与此同时，sub 6GHz新增了中频频段。
就当前5G手机的现状来看，高频段的毫米波依然是个待加强的部分：即便高通在手机modem层面很早也实现了sub 6GHz与毫米波的全覆盖；骁龙X60还进一步给出RF前端解决方案；但毫米波基础设施建设仍然待完善。
“Ookla最新数据分析显示，5G下载速率比4G LTE快5倍，这是基于6GHz以下频段（比如3.5GHz、2.6GHz）的现网测试结果。与6GHz以下频段相比，5G毫米波终端的实测下载速度快4倍，平均速率高达900Mbps，峰值速率超过2Gbps。”季庭方表示。带宽提升在多媒体领域表现最直观的就是4K、8K内容的流播。
更重要的是，毫米波还具备低时延特性。这才能够实现文首提到的云游戏，甚至远程开车、远程医疗。因为这些应用对于实时性要求极高，如远程开车，倒车时如果操控端显示画面仍有余地，但实际汽车却已经撞上障碍物了，这种时延体验就是不可接受的——5G就可以将时延控制在可接受的范围内，相比4G降低几个量级。这种低时延特性，在IIoT（工业物联网）等领域都是非常重要的。
加上5G毫米波在某些室内场景的部署——“有统计显示80%的移动数据流量发生在室内，在室内应用场景中，毫米波可以起到很好的容量补充作用。” 高通公司技术标准高级总监李俨说， “毫米波能够真正释放5G全部潜能，”“毫米波还将推动许多全新行业应用，所以5G也已经真正被视为互联网的未来。”
安蒙说：“更令人兴奋的数据是整个移动行业正在加速部署毫米波。目前已经有超过120家运营商对毫米波进行了投资，将其引入5G部署。我们对此倍感振奋。”
“5G的部署，尤其毫米波部署并不容易，我们还面临着许多挑战。例如，在5G商用之前，毫米波的覆盖范围非常有限。”不过季庭方表示，“高通公司已经克服了毫米波在技术和商业化方面的诸多障碍，我们不仅仅提供调制解调器，还提供端到端的系统设计，在很多关键技术方面，例如毫米波，都建立了先进的原型系统，对其实际性能进行验证。”
毫米波天线模组
如高通已经推出的毫米波模组，能够在很紧凑的尺寸内集成天线、RF前端、receiver等。季庭方在讲话中提到，高通在各个国家进行了不少极具挑战性的环境的毫米波系统仿真测试。“通过提高测试能力来提高终端的可靠性和质量，这是很重要的。” 李俨强调，“我们不得不考虑在非常复杂的无线场景中进行毫米波测试需要面临的新挑战。”
比如在移动环境下让终端快速捕获毫米波的波束，并完成可靠的波束追踪，这是存在相当挑战的。即便5G支持这样的技术，但要在终端产品上实现更好的支持，需要引入新的测试方法。“我们也和3GPP一起推动一些动态的毫米波测试方法，在实验室环境、在可重复的环境下测试终端对波束的捕获和追踪，来进一步提高终端在现网运行中的可靠性。”李俨说。
所幸，“现在技术条件和产业准备已经相对比较充分了，接下来就是如何通过产业链的共同推动和不断提高终端的多样性以及性能，尽快满足大家对5G毫米波的期望。”
5G的价值：变革全球经济
那么做了这么多工作，5G的价值究竟有多大？除了文首提及那些有关5G可以应用的具体场景，以及本文第一部分提到5G作为技术热点，在新冠病毒肆虐的当下让部分行业依然保持高速增长之外，安蒙扩展了这个外延：“5G将变革全球经济。”实际上，相关5G的整个产业链，是一个协同合作的产业链，它远不只是5G智能手机，或者5G modem与RF系统这么简单。
在整个网络架构上，5G都是对4G的一次变革。5G核心网、承载网、接入网都在发生变化。5G无线接入侧全面转向C-RAN架构，BBU与RRU彻底分开，集中到中心机房，构成BBU基带池；蜂窝基站数量需求大幅提升。另外网络实时性要求还催生了MEC边缘计算这样的产物。
这些都造成了新商机：5G小基站大规模铺设，承载网的光纤缆、前传模块，MU-MIMO天线、射频组件、各部分连接器，甚至是BBU的虚拟化技术都成为新的利润增长点。与此同时，基站内部的电源、FPGA、MCU等等器件都面临新的挑战和机遇，它们都被重新设计。即便是5G终端，其发展也并不单在智能手机领域。
所以5G的建设离不开整个产业链的通力合作。季庭方说：“根据相关市场预测，到2035年，5G将在全球创造超过13万亿美元的经济价值。这意味着5G带来的影响将远超智能手机行业。5G将应用于汽车和智能交通系统，并赋予大规模物联网应用，包括智能城市部署的全部传感器、水表、电表等。”
“5G还将助力工业4.0革命，并替代以太网支持传感器和仪表的网络连接。此外，5G将赋能全新的多媒体服务，比如通过AR或VR，帮助人们轻松实现远程协作。5G不仅支持公共网络的部署，也支持企业专网的部署。”
安蒙则列举了另一些例子。比如教育行业，“截至2020年4月底，共有17亿学生采用远程学习的方式。但这一数字不能体现全部，并不是所有受到疫情影响的学生都能实现远程学习。”“5G PC有望成为实现全球远程教育的强有力解决方案。全球17家运营商已经支持或计划支持5G PC。”
而在健康医疗领域，“预计今年美国线上问诊将超过10亿次，而这种改变极有可能成为常态。”“有了5G的支持，人们可以通过成像或视频等方式与急诊室保持实时连接，来加强医疗体验，这将成为现实。”至于社交方式，“5G将有可能带来翻天地覆的变化。”安蒙说，“通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）演进，创造全新水平的逼真互动体验。”
很显然，2035年5G创造13万亿美元经济产出的这一预言也就并不令人意外了。5G最终将支持全球数字经济增长与繁荣，包括对生产力的变革。近期专家预言未来家庭环境办公化转变，就是5G固定无线接入可承载的典型场景。
5G的演进与未来
今年，全球包括中国、美国、韩国、日本、欧洲在内的60多家运营商都部署了商用5G网络。但5G的基础设施建设未来还将持续。这60多家运营商部署商用的5G都是基于Rel-15版本进行的，第二版规范Rel-16就是未来的目标。
“通过Rel-16，5G将扩展至垂直行业。最为典型的例子就是汽车行业。”即5G V2X车联网，这是ADAS/AD发展的基础。“此外，Rel-16将引入面向工业物联网的eURLLC（增强型超可靠低时延通信）和TSN（时间敏感网络），以及在免许可频谱部署5G。”季庭方说，“5G定位也是Rel-16版本中新增的一个重要特性。5G定位将提供比GPS更精准的定位服务，支持地理围栏、资产跟踪、室内定位等诸多用例。”
Rel-17目前处在初级阶段，“在Rel-17中，我们将引入低复杂度NR-Light，支持5G应用于智能手表等小型终端、以及智慧城市的传感器和水表电表。在Rel-17中，高通公司正持续推动无界XR（扩展现实）的研究。”
这些都是进一步带动全球经济的动力和机遇。在4G网络铺开之前，人们对于4G的设想也有很多。但4G现如今带火的一些典型应用场景，例如短视频、vlog这些都是过去的人们不曾想到的。我们对于5G发展的设想，即便现在看来已经相当发散，待得几年后回头看，或许也有不少是出乎意料的全新应用场景，并改变了所有人的生活。
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