下一代M80基带领导R16,天玑90005G技术的大阐明,下一代M80基带领导R16,天玑90005G技术的大阐明
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近日,“联发科”4nm旗舰平台“天玑”9000的发布在网上引发热议。新的armV9架构,8MB的L3高速缓存,加上台积电的顶级进程,其能效表现非常值得期待。但这些要等到明年一季度终端产品批量生产,我们才有实测验证的办法。
但是,天玑9000中,基于新的R16标准集成了M805G通信基带的重要特性也备受瞩目。这一次,我们将详细讨论一系列关于5G的标准和有关M80基带的内容,看看它将为未来的5G体验带来怎样的升级。
一、5G R16规格和R15有什么区别。
首先要知道,3G以来的通信标准是由3GPP这个国际组织制定的,可以保障国际通信标准的一致性,避免各国标准不必要的资源浪费。
根据3GPP计划,4G(标准名为LTE)时代的最后一个版本是R14,但现在作为5G(标准名为NR)建设依据的第一版标准称为R15,之后也将逐渐迎来R16、R17、R18三个版本。以下简要说明了每个版本之间的差异。
R15:5G架构基础架构的构建
3GPP定义了5G三个场景:增强移动宽带、海量机械类通信、低延迟高可靠性。
R15于2018年6月正式获批,成为5G第一版标准,目标是重点满足移动宽带(eMBB)业务需求增强,以及基本低延迟高可靠性(URLLC)需求。
其中,对于商用最初引入的eMBB场景,5G主要定义了三种技术:高频/超宽带传输(Sub-6和mmWave)、Massive MIMO、灵活的帧结构和物理信道结构。虽然纸面关系在这里没有逐一展开,但主要是这些技术大大提高了网络带宽和多流同时性,降低了延迟。
另一方面,在URLLC中,R15定义了新的CQI(信道质量指示符)和MCS(信道质量指示符),以支持或帮助实现近实时、可靠需求的关键任务型业务,例如自动运行、工业机器人和远程医疗。
此外,针对早期5G铺设效率问题,给出了5GC方案和EPC扩展方案,分别对应我们熟悉的独立网络(SA)和非独立网络(NSA)两种5G基站建设形式,在满足5G新需求的同时,也兼顾了4G网络的平滑过渡。
R16:从“使える”到“使いやすい”
R16标准于2020年9月正式冻结,成为5G第二版标准,旨在进一步提高5G频谱和网络利用效率、网络覆盖能力、业务带宽提供能力和业务感知,增强5G网络的性能和竞争力。
中国移动将从R15到R16的进化过程从“能够使用”概括为“容易使用”,同时对网络片的改善、汽车通信(V2X)的改善、超可靠性低延迟通信的强化(eURLLC)、定位信息的改善、终端功耗的优化、综合接入回程(IAB)、提出了嵌入式物联网服务等一系列项目,未来工业和消费水平应用场景的效率和体验将显著提高。例如:
在R16版本中,采用两步随机接入机制代替R15的四步随机接入,大大降低了终端与基站之间的通信等待时间和信令开销。
R16利用MIMO多波束特性,定义了基于小区的信号往返时间(RTT)、信号到达时间差(TDOA)、到达角测量法(AoA)、离角测量法(AoD)等室内定位技术,增加了能够实现垂直和水平精度优于3米的室内精密定位的定位功能。
R16增强了毫米波波束的功能和多节点传输,支持毫米波和中频带载波集成,还引入了集成接入返回(IAB)方案,有效改善了毫米波覆盖不足的缺点,为毫米波的部署提供了更多方便。
R16还将引入新的节能功能,如Wakeup singal、时隙间调度增强、自适应MIMO层数、UE省电辅助信息等,对5G智能手机用户而言,无移动电池的“整天焦虑”现状或将发生变化。
总之,对于最终用户来说,R16标准的目标是带来更快、更稳定、更省电的5G通信体验。中国移动首席专家、移动通信国际标准领域专家徐晓东表示,R16是5G进程中的大版本轮换,相对而言,后续R17只是“小版本”。随后,中兴通讯副总裁、无线标准和工业相关负责人王欣晖表示,基于R18的5G-Advanced将面向2025年以后的发展标准。近几年通信行业发展R16标准的重要性不言而喻。
二、回顾前任M70基带的亮点与不足
此次的主角联发科,天玑1000系列,发售了自己首次的5G基带的herio M70。对于大多数对手机芯片有一定了解的用户来说,这个基带可能不如同期的高通X55、巴隆5000那么熟悉,但在行业中的领导力无疑。
首先,目前主流Sub-6GHz频带下的下载峰值可以达到4.7Gbps,是当时行业最快的水平。同时,SA+SA双卡双待机,双卡还支持VoNR高清通话、5G双载波聚合等最先进特性,这些都是X55基带的竞品(例如龙865/870)所不具备的。
另外,M70基带的功耗性能也相当出色。虽然单独的基带功耗很难精确量化,但从中国移动和中国电信两个实验室的5G数据传输试验中,比较晚发布一年多的Exynos1080和仙龙888,天玑1200在吞吐量性能不落后的情况下,功耗表现仍能显著领先。两者都对1200的功耗性能给出了五星级评分,在一定程度上反映了M70基带功耗在同步中的优势。
但M70也不完美。其中最明显的是,它不支持毫米波(mmWave)
3GPP在R15标准中定义了5G的两大频带Sub6GHz(450MHz 6GHz)和mmWave(24.25GHz 52.6GHz)
尽管速度较快的毫米波也存在传播损耗和穿透损耗高、建设成本高的问题,但近两年也只有美国作为主力推进,天玑芯片没有得到早期的支持,控制成本确实没错。但同期高通X55/X60、巴隆5000基带均领先支持毫米波,高通X65将以此为基础继续深耕,2022年中国也将正式启动毫米波商用进程,联发科在该领域的布局也亟待赶上。
三、采用R16标准的M80有哪些新突破。
联发科作为支持R16标准的第一个基带,M80也是基于更快、更稳定、更省电的目标而设计的。除了支持双卡5G的传统优点之外,还增加了以下新特点。
多载波聚合
载波聚合(CA)是聚合两个或多个载波单元(CC)以支持更大的传输带宽。上代M70基带最支持Sub-6GHz双载波聚合,下载峰值4.7Gbps,M80升级到多载波聚合。根据官方发布,在3CC多载波聚合下,可将天玑9000的Sub-6GHz下载峰值速率提高到7Gbps。
超高
80新增了R15标准不支持的补充上行链路(SUL)和上行链路载波聚合(UL-CA),大大提高了5G的上传速率和覆盖范围。
UltraSave 2.0节能技术
除了性能方面的提升,M80还升级了MediaTek5GUltraSave2.0节能技术,可以智能检测网络状态并调整电源配置和功率。加上新加入的BWP动态带宽调整技术和C-DRX节能管理技术,在保障5G连接畅通的基础上,可降低功耗。
·mmWave
80正式参与毫米波技术支持,不仅在技术上与竞争对手们并驾齐驱,还支持Sub-6和毫米波载波聚合,网速快,峰值可达3.67Gbps的上行速度和7.67Gbps的下行速度,是目前官宣速度最高的5G基带。
通过以上技术,M80基带不仅可以带来最高7Gbps的下行速度,而且在其弱信号环境下的增速最高可以实现300%的提高,在连接稳定性上,对于高铁等高速移动的场景,可以在500km/h的高速移动中维持信号的速度和稳定在此基础上可以降低20%的功耗,帮助终端长时间使用。
整体来说,优秀的工艺流程、最高级别的核心规格以及支持R16规格的M805G基带,提高了天玑9000这一旗舰芯片的竞争力。天玑9000预计在联发科在手机芯片整体份额位居榜首后,将成为进一步攻占高端智能手机市场的重要一环。
但是,需要注意的是,集成了M80基带的“天玑”9000应该不支持毫米波通信。这不需要等到毫米波大规模商用化。