高通骁龙X65调制解调器及射频系统，将5G带入万兆级10Gbps时代

第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G通讯设施是实现人机物互联的网络基础设施。

国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验;超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求;海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。

为满足5G多样化的应用场景需求，5G的关键性能指标更加多元化。ITU定义了5G八大关键性能指标，其中高速率、低时延、大连接成为5G最突出的特征，用户体验速率达1Gbps，时延低至1ms，用户连接能力达100万连接/平方公里。

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-Fi 6E、Wi-Fi 7这些最新一代的无线通信，为什么能实现媲美光纤的速度?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-Fi 6/7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-Fi 7速度倍增，但又容易被忽略的高价值射频前端(RFFE)。5G、Wi-Fi 7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。

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4G LTE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X60 5G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-Fi 6E的频率已经提升至6GHz，高通今年发布的全球首个Wi-Fi 7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。

高速度也会带来新的商业机会。虚拟现实就可能借5G实现突破。今天的VR要想很好地实现高清传输，需要150Mbps以上的宽带，这在大部分网络中都无法实现。5G的到来，会大大改善VR的体验，VR产业的大发展完全可期。

高速度还会支持远程医疗、远程教育等从概念转向实际应用。远程医疗可行的基础就是低成本，同时又需要高清晰的图像传输，需要低延时的操作，这些都要以高速度的网络作为基础。高速度是5G不同于4G最显著的一个特点。人类对于速度的追求是永无止境的，所以也永远没有所谓的够用，3G不够用，4G不够用，5G也会不够用。人类会一直追求用各种新技术来支持更大的带宽、更高的速度，并在此基础上支持更多的服务，让传统的业务和服务有更好的体验。