5G модемы — обзор на LiveBusiness
Обновлено: 05.10.2022
2021. Intel представила первый 5G-модем для ноутбуков
Intel презентовала 5G-модем в форм-факторе M.2 5G Solution 5000, предназначенный для ноутбуков. Новый продукт стал результатом сотрудничества трех компаний: Intel занималась разработкой программного обеспечения для хост-системы, компания MediaTek отвечала за модем, Fibocom соединила все компоненты в полноценный продукт FM350-GL. Intel сообщает, что 5G Solution 5000 будет работать в любой сети 5G по всему миру, в которой используется технология sub-GHz. Модем имеет встроенную поддержку eSIM, что свидетельствует о простой активации соединения при условии, что операторы связи да тут согласие на подключение. Новинка совместима с Windows, Chrome и Linux, вне сетей 5G происходит переключение на работу в сетях LTE и 3G.
2020. Ericsson купил производителя 5G-роутеров за 1,1 млрд долларов
Шведский производитель телекоммуникационного оборудования Ericsson объявил о покупке американского разработчика решений для сотовой связи пятого поколения CradlePoint и объяснил эту сделку стоимостью 1,1 млрд долларов желанием расширить бизнес в области 5G-сетей.
Данное приобретение стало ключевым этапом в реализации стратегии Ericsson по завоеванию доли рынка в быстро расширяющемся сегменте 5G Enterprise. CradlePoint дополняет существующий портфель Ericsson 5G Enterprise, который включает выделенные сети и глобальную IoT-платформу. В настоящее время в телекоммуникационной отрасли наблюдается подъем, вызванный началом развертывания сетей пятого поколения, однако вспышка коронавируса оказывает негативное воздействие на отрасль.
2020. Создан первый в мире 5G-модем с топологией 5 нм
Компания Qualcomm выпустила первую в мире модемную радиосистему для 5G, использующую чипсет, изготовленный по техпроцессу 5 нм. Система, получившая название 5G Modem-RF System. Новинка позиционируется разработчиками в качестве первой системы этого класса, которая поддерживает агрегацию частот по всем ключевым диапазонам 5G и их комбинациям. В Qualcomm полагают, что за счет этого операторы смогут выбирать различные варианты развертывания сетей связи, в том числе использовать для 5G частоты LTE, оперативно увеличивая средние скорости передачи и расширяя сферу действия.
2019. Представлен первый в мире процессор со встроенным 5G-модемом
MediaTek представила, как утверждает компания, первый процессор со встроенным 5G-модемом — MediaTek 5G SoC. Речь идёт не об отдельном 5G-чипе, а полноценной однокристальной системе, в которой, помимо микросхемы для подключения устройств к мобильным сетям, установлены вычислительные ядра и графический ускоритель. Особо внимание MediaTek обращает на присутствие модема Helio M70, который при определённых условиях способен обеспечивать передачу данных в сотовых сетях на скорости до 4,7 Гбит/с. Он поддерживает стандарт 5G NR и агрегацию несущих частот. Правда, модем может работать только в диапазоне sub-6GHz, а это означает, что смартфоны с этим процессором не смогут подключаться ко всем 5G-сетям.
2016. Выпущен первый модем для 5G-смартфонов
Компания Qualcomm представила первый модем для смартфонов под сети поколения 5G — Snapdragon X50 5G со скоростью обмена данными до 5 Гбит/с.
В паре с процессорами Qualcomm Snapdragon с интегрированным интерфейсом Gigabit LTE модем X50 5G за счет двойного подключения может обеспечивать стабильное перераспределение нагрузки. Модемы Snapdragon X50 5G помогут разработчикам быстрее вывести на рынок свои первые 5G-гаджеты. А операторы смогут использовать модем Snapdragon X50 5G для полевых испытаний на ранних стадиях внедрения. Для OEM-производителей мобильной техники появление модема Snapdragon X50 5G означает возможность заблаговременной оптимизации своих устройств для работы в диапазоне mmWave.
Не покупайте смартфоны 5G – хотя бы в ближайшее время / Хабр
Разбор множества способов, которыми первое поколение оборудования с поддержкой 5G (временно?) уничтожит существующие наработки в дизайне телефонов
«5G уже здесь»
5G уже здесь, но это не значит, что вам обязательно его покупать
2019 год станет годом 5G – по крайней мере, такие заявления продолжает делать сотовая индустрия.
Мы увидим запуск продаж нескольких смартфонов с поддержкой 5G от таких OEM, как Samsung, Motorola и OnePlus, а операторы будут лезть вон из кожи, рассказывая вам, насколько круты их новые сети 5G, несмотря на кучу звёздочек после рекламного текста. Я хотел придумать какую-нибудь шутку, демонстрирующую абсурдный уровень шумихи вокруг 5G, но очень сложно переплюнуть реальные цитаты от директоров предприятий – например, Verizon заявляет, что 5G «кардинально улучшит наше глобальное сообщество». Более быстрый мобильный интернет уже на подходе, но на самом ли деле пора беспокоиться на этот счёт?
Недавно Qualcomm сделала большое объявление о своих чипах на 2019 год, и поскольку это крупнейший поставщик чипов для смартфонов в мире, мы можем составить достаточно неплохое представление о том, как будет выглядеть будущее железо для 5G. Индустрия изо всех сил старается представить 5G как «следующий хит», но 5G наступающего года будет определённо пробой первого поколения. Самым первым пользователям 5G придётся принять весь спектр компромиссов.
Справочник по 5G mmWave: используем спектр, который никому не был нужен
5G – это краткое обозначение технологии сотовых сетей следующего поколения, запускающейся в 2019-м. Вся эта система нумерации с буквой G началась в 1990-х с запуска технологии GSM, которую назвали «вторым поколением» [second generation], или 2G – мобильных сетевых технологий. GSM обновила самые первые сети с аналогового в цифровой вид, и поэтому старые аналоговые сети задним числом назвали 1G. С тех пор мы получаем всё новые G после каждого обновления сетей примерно раз в 10 лет. Эти этапы развития подарили нам такие важные вещи, как сообщения SMS и MMS, сети на основе IP и мобильный интернет, и, конечно, ещё больше скорости.
Сегодня современные смартфоны работают на 4G LTE на частотах в промежутке от 450 МГц до 5,9 ГГц. Переход на 5G будет включать улучшения существующей инфраструктуры LTE, но определяющие характеристики 5G – это добавление нового куска спектра в диапазоне от 24 ГГц до 90 ГГц.
Индустрия договорилась называть этот диапазон mmWave (от «миллиметровые волны»), и они потребуют установки нового железа в телефон, нового оборудования на башни и больших изменений в схеме работы телефона и телефонной сети.
mmWave предлагает широкую полосу спектра, но её сложно использовать
Мы привыкли, что эти обновления сети G сопровождаются убедительными презентациями о том, насколько лучше всё станет после внедрения, но переход к 5G mmWave нельзя назвать убедительным аргументом. Поскольку частота работы диапазона mmWave гораздо выше, чем у LTE, у него хватает недостатков. У диапазона меньшее расстояние приёма, он хуже проникает сквозь препятствия, по сравнению с LTE. Сигнал mmWave блокируется зданиями, деревьями, и даже рукой. mmWave плохо работает во время дождя или тумана, а на уровне 60 ГГц сигнал поглощается кислородом. Да, да – часть спектра mmWave блокируется воздухом.
Учитывая такое количество препятствий, которые необходимо преодолевать, mmWave кажется ужасным отрезком спектра для выстраивания на его основе мобильной сети, пока вы не рассмотрите два ключевых момента: увеличение частоты означает, что у mmWave большая пропускная способность и малое время ожидания, если всё сработает, как надо, и, самое главное, этот спектр свободен.
LTE появился в 2011 году, и за последние годы наблюдается значительный прогресс в деле уменьшения, ускорения и повышения эффективности работы смартфонов с 4G. С 5G мы потеряем довольно крупную часть этой технической зрелости, запихнув в аппараты кучу нового дорогого оборудования для 5G.
Отдельные модемы 5G – больше компонент, больше потребление, меньше батареи
Сегодня почти все смартфоны работают на основе одного чипа, который подходящим образом называется «система на чипе» [System on a Chip] или SoC. Название говорит нам о том, что это основные компоненты, при помощи которых можно создать компьютер на одном крохотном чипе.
Суть в том, что место внутри смартфона очень ценное, и хотя мы ничего не можем сделать с размером таких компонентов, как SoC, камера, SIM-карта или USB-порт, мы как угодно можем менять размер батарейки. То есть, «размер смартфона» означает «размер батареи». Если что-то увеличивается в размерах, батарея уменьшается. Всё, что требует дополнительных компонентов, уменьшает батарею. Батарейка получает оставшееся пространство смартфона (это и есть аргумент против разъёма для наушников).
В последние годы производители смартфонов пытались убедить нас, что разъём для наушников нам не нужен, и что их удаление позволит уменьшить сложность системы и освободит место для батареи. Директор Razer Минь-Лян Тань даже оценил это количественно: он заявил, что избавившись от разъёма для наушников в телефоне Razer Phone, компания могла бы увеличить ёмкость батареи на 50 мАч.
А почему это важно в статье про 5G? Если кратко, то 5G mmWave потребует гораздо большего количества железа, чем 4G, что и поднимает все эти проблемы с размером аккумулятора и сложностью устройства.
Для 5G нужен отдельный чип, даже с новой SoC от Qualcomm
Крупнейшим преимуществом Qualcomm в эру 4G были их модемы. Комбинация собственных технологий и прав на интеллектуальную собственность позволила компании стать единственным производителем чипов, способным комбинировать SoC и модем на одном чипе и продавать это по всему миру за небольшие деньги.
Qualcomm – единственная компания с доступным решением SoC+модем, имеющая значительную сеть распространения по всему миру.
Samsung предлагает интегрированные модемы в линейке Exynos, но в США, Китае, Латинской Америке и Японии устройства от Samsung всё равно используют чипы от Qualcomm. Huawei и MediaTek находятся в сходном положении: они могут изготавливать LTE на чипе, но не распространяют эти чипы по всему миру. Apple делает SoC для iPhone, но использует отдельный чип для модема. Apple ушла от модемов Qualcomm в iPhone XS в пользу модемов от Intel, но это породило целый ворох судебных разбирательств между Apple и Qualcomm.
Qualcomm принадлежат базовые патенты на сотовую связь в некоторых странах, и она агрессивно использует свою интеллектуальную собственность для поддержания доминирующей позиции. Компания уже сталкивалась с многочисленными судебными разбирательствами со стороны многих компаний во многих странах мира в связи с недобросовестным лицензированием патентов, но это не повлияло на реальность рынка, на котором все, кроме Apple, используют модемы от Qualcomm.
Решение на одном чипе – большое преимущество, позволяющее сделать материнскую плату меньше размером, дешевле и проще, оставив больше места для аккумулятора.
Если свести всё на едином чипе, это позволит сэкономить энергию во время работы, поскольку обычно один чип потребляет меньше энергии, чем два. Годами пользователи Qualcomm с удовольствием пользовались SoC с модемами 4G LTE, и компания использовала это преимущество для доминирования на рынке. Сегодня она практически держит монополию среди производителей SoC высокого класса, поскольку практически все флагманы на базе Android используют SoC от Qualcomm.
Qualcomm недавно продемонстрировала свой флагманский SoC на 2019 год, Snapdragon 855. И хотя компания тратит бешеные усилия на раскрутку шумихи вокруг возможностей Snapdragon 855, касающихся 5G, у него на борту не будет модема 5G mmWave. У него будет встроенная поддержка LTE, как обычно, но телефонам понадобится отдельный модем для 5G – Qualcomm потеряет свое преимущество единого чипа при появлении 5G. Как я объяснял выше, это будет означать уменьшение аккумулятора и увеличение энергопотребления.
Мы уже переживали всю эту историю с «сетевым оборудованием первого поколения».
Гигантские чипы первого поколения 5G от Qualcomm
Не могу гарантировать, что первое поколение оборудования 5G окажется настолько плохим, как Thunderbolt – с тех пор в дизайне смартфонов многое поменялось – но беспокойство по поводу ранних версий сетевого оборудования остаётся.
Давайте сравним внутренние компоненты, необходимые для того, чтобы заработали сети 4G и 5G. Касаемо основных чипов от Qualcomm в 2019 году в телефоне с 4G будет установлен Snapdragon 855 – и всё. В него встроен LTE-модем, поэтому отдельный чип не нужен, а антенны для LTE – это крохотные проводочки, обычно интегрированные в материнскую плату. 5G – совершенно другое дело: вам будет нужен Snapdragon 855, модем Snapdragon X50 5G, набор антенных модулей QTM052 – а это реально чипы, а не просто проводочки или дорожки материнки.
Чипы Qualcomm рядом с центами для масштаба
Я не встречал публикаций от Qualcomm с размерами чипов 5G или Snapdragon 855, но они по привычке выкладывают их фотографии рядом с центами. Они должны говорить, «посмотрите, насколько наши чипы малы», но кроме того, они дают прекрасную шкалу – мы можем загрузить фотки в фотошоп и получить изображения чипов в масштабе.
Получается, что чипы 5G первого поколения будут здоровенными – по крайней мере, по сравнению с другими чрезвычайно мелкими компонентами. Модем X50 и единственный модуль RF занимают больше места, чем весь Snapdragon 855. Учитывайте, что 855-й – это SoC полностью, то есть всё, что нужно для работы компьютера, плюс встроенный модем 4G, поэтому невероятно, что модем 5G и один модуль RF занимают почти столько же места, как все остальные ключевые компоненты, за исключением хранилища. Пока что у 4G есть аккуратная схема размещения на чипе, а 5G придётся иметь дело с массивными чипами.
«Экспоненциально» более сложное железо и куча трудностей в разработке
На конференции Qualcomm Snapdragon Summit на Гавайях, проходившей в декабре, президент компании Кристиано Амон немного рассказал о том, насколько сложно создать смартфон для 5G.
На одном из слайдов презентации упоминалось, что 5G «экспоненциально» усложняет разработку смартфонов. И хотя Амон надеялся, что это будет впечатляющим комплиментом инженерам компании, по-моему, это звучит, как ужас, убивающий аккумулятор. Сложность – это плохо. Сложность – это дорого.
Дело не только в том, что железо для 5G крупнее железа для 4G – нужно будет набить телефон железом для 5G, чтобы заставить его работать. mmWave так плохо проникают через препятствия, что сигнал можно легко заблокировать рукой – а для устройства, которое вы постоянно держите при использовании, это представляет проблему. Чтобы избежать ситуации, в которой вы «держите его неправильно», Qualcomm решила набить телефон несколькими антеннами 5G.
Так что вашему телефону потребуется не только Snapdragon 855, модем X50 и антенный модуль QTM052 – ему потребуется несколько чипов QTM052. В спецификациях компании указывается, что для обхода ограничений mmWave потребуется четыре модуля, размещённых в разных местах, хотя более передовые версии схемы могут обойтись и тремя.
На всех диаграммах для 5G изображено четыре антенных модуля – по одному с каждой стороны. На эталонном дизайне прототипа 5G видно три антенны 5G – сверху, слева и справа. У 5G Moto Mod от Motorola – а это самое близкое к реальному потребительскому продукту, что есть на сегодня – четыре антенны: слева, справа, и две наверху.
И неважно, какую конфигурацию выберут OEM, судя по всему, у всех телефонов будет по нескольку антенн, и телефон сможет выбирать антенну, которую в данный момент не блокирует ваша рука. К примеру, если вы держите его в портретном режиме, то ваша рука может блокировать левую и правую антенны, и телефон может переключиться на верхнюю и нижнюю. Если вы используете ландшафтное расположение, всё происходит наоборот. 5G будет самостоятельно переключаться на антенны, способные работать с сигналом.
Больше антенн – более сложные внутренности и меньше свободного места. Возвращаясь к фотографиям чипов в масштабе, мы видим, что набор чипов будет занимать огромный объём по сравнению с 4G.
Не знаю, какова их толщина, но если мерить в пикселях, то 5G занимает в 3,3 раза больше площади, чем 4G на SoC. Для индустрии, которая уже не может обеспечивать разъём для наушников, поскольку он занимает слишком много места, всё это дополнительное 5G оборудование сложно оправдать.
Антенны сбоку? У типичного смартфона по периметру идёт металлическая рамка – и этот вариант явно уже не пройдёт
Но разработка схемы становится более сложным делом, чем просто размещение всех компонентов на плоском листе. Несколько антенн нужны для реализации техники под названием «трёхмерное формирование лучей» [3D beamforming]. Вместо того, чтобы отправлять сигнал в виде волны (представьте себе символ WiFi), формирующая луч антенна может обнаружить станцию и запустить концентрированный сигнал прямо в неё. При этом станция будет обнаруживать ваш телефон и отправлять луч прямо к вам. Qualcomm говорит, что эта технология – ключевое свойство устройств 5G, поскольку концентрированный луч поможет преодолеть некоторые проблемы mmWave, связанные с расстоянием и проникновением.
И пока что все спецификации Qualcomm и всё железо говорят о том, что эти антенны располагаются в перпендикулярной плоскости к материнской плате, на краю телефона.
Если для электроники 5G реально нужно, чтобы большая площадь поверхности антенны была сбоку – а пока что все свидетельства подтверждают это – это вызывает некоторые интересные мысли по поводу дизайна. Сегодня беспроводные зарядки привели к тому, что телефоны переходят от полностью металлических корпусов к стеклянным крышкам, позволяющим радиосигналам проходить сквозь заднюю часть корпуса. Поскольку стекло не такой уж прочный материал, у этих телефонов имеется металлическая рамка, упрочняющая конструкцию, которая обычно видна с боков. Вряд ли смартфон с металлическим ободком будет совместим с антеннами 5G, расположенными по сторонам. Конечно, стеклянного ободка тоже быть не может, и что же остаётся – пластик? 5G может открыть эру смартфонов с пластиковыми боками. Другого способа заставить эти боковые антенны работать я не вижу.
Кроме того, кому-то придётся оплачивать все эти дополнительные компоненты 5G, и, судя по всему, это будет делать потребитель. Директор OnePlus Пит Лау недавно рассказал The Verge, что 5G сделает телефоны дороже на $200-$300. А это куча денег за телефон, который будет больше размером и меньше проработает, чем телефон с 4G.
Жестокая реальность выхода 5G
5G, очевидно, потребует от смартфонов компромиссов в области железа – по крайней мере, в ближайшем будущем. Переход на 5G будет означать принятие множества компромиссов по сравнению с телефоном 4G – а что же мы получим взамен? В 2019 году – только «возможно, более быстрый интернет», что зависит от целой кучи переменных, связанных по большей части с вашим местоположением. Во-первых, вы должны быть в городе, где работает 5G, потом вы должны находиться в определённом месте, где можно принять сигнал 5G, а потом вам надо решить, нужно ли вам вообще это увеличение скорости.
Судя по диаграмме, Qualcomm представляет себе, что mmWave будет использоваться только в городах, из-за ограничения по расстоянию.
В других местах будут только LTE различных классов.
Большая скорость на 5G связана с возможностью в первую очередь поймать сигнал 5G, а пока что реализация этой технологии кажется кошмаром. Поскольку 5G работает на более высоких частотах и гораздо хуже проникает сквозь препятствия по сравнению с 4G, обновлением базовых станций дело не закончится. Снаружи зданий неэлегантным решением проблем с дальностью работы и слабым проникновением 5G будет «построить больше вышек», то есть, медленные переговоры по поводу прав на недвижимость и размещение вышек.
Из-за ограниченной дальности пока что даже не стоит такой задачи, покрыть 5G mmWave всё вокруг. Директор Qualcomm описал архитектуру 5G в США, как использование mmWave в «плотной городской застройке» – а в других местах останется только LTE. Использовать mmWave в городах довольно разумно, если учесть проблемы с дальностью. Постройка огромного количества новых сотовых вышек для 5G не окупится вне города, поэтому там придётся довольствоваться LTE.
А даже если вы окажетесь в городе с покрытием 5G, поймать его в помещении будет проблематично из-за проблем с проникновением сквозь препятствия. Скорее всего для того, чтобы ловить 5G в зданиях, нужно будет размещать вышки внутри них (точки доступа femtocell), или вы откатитесь на LTE. Ни один представитель индустрии не заявляет об отказе от LTE, и более того, текущий план подразумевает усовершенствование LTE параллельно со вводом 5G.
Так что, несмотря на большую шумиху по поводу скоростей, в принципе достижимых на 5G, реальные модемы 2019 года не получат увеличения скорости «в десять раз», которое так часто упоминается – особенно при условии усовершенствований LTE. Модем 4G LTE, находящийся на борту Snapdragon 855 – а это решение на едином чипе без каких бы то ни было компромиссов, присущих 5G – получил новую теоретическую максимальную скорость в 2 Гбит/с, если верить Qualcomm. Модем X50 5G и кучка радиомодулей могут более чем удвоить эту теоретическую скорость скачивания, доходя до 5 Гбит/с.
Но оба этих числа – это теоретические скорости, которых никогда не достичь в реальности. Однако имейте в виду, что для идеального просмотра видео высокого качества с разрешением 1080р на 60 кадрах в секунду вам нужна скорость только в 0,006 Гбит/с. Даже такие безумные вещи, как потоковое видео 4К, требует лишь около 0,025 Гбит/с, поэтому текущих скоростей 4G достаточно для всех. Уверен, что когда-нибудь, когда мы начнём передавать потоковые данные для виртуальной реальности на компьютер в шлеме, нам пригодится быстрый интернет 5G. Но для моего следующего смартфона LTE – который ещё не закончил ускоряться — должно хватить с лихвой.
Вернёмся к теме в 2020-м
5G mmWave 2019 года даст нам более толстые, горячие и сложные телефоны, использующие больше энергии и стоящие больше. Пока у нас нет коммерчески доступных примеров, так что реальные последствия всех этих ухудшений ещё предстоит понять, но нельзя отрицать, что железо 5G первого поколения не будет дотягивать до более зрелых схем 4G.
И поскольку сети 5G пока находятся в зародыше, а за телефон с 5G собираются просить дополнительно $200-$300, похоже, что для пользователя этот вариант не будет оправдан.
Qualcomm права насчёт верхушки айсберга, но покупать только верхушку не стоит.
Ни одна технология не появляется полностью сформировавшейся. Эти ранние разработки 5G необходимо проводить, они закладывают фундамент для будущих улучшений. В будущем технология 5G будет важной, по крайней мере, для больших городов, и она нужна, чтобы помочь мобильным сетям выживать в условиях постоянного запроса на увеличение пропускной способности. Но это не значит, что вы обязаны тратить деньги на 5G прямо сегодня.
Через пару лет железо для mmWave станет более зрелым и интегрированным. Один из знаков, за которыми стоит следить – будет ли в 2020 году SoC от Qualcomm включать в себя интегрированный модем 5G, поскольку это вернёт множество преимуществ системы на одном чипе, которые сейчас есть у 4G. Но незрелость 5G не остановит надвигающегося рекламного шторма.
Вскоре вы увидите запуске первого телефона с поддержкой 5G у оператора Х, и все операторы планеты будут рекламировать 5G как лучшее, что случилось с момента изобретения нарезанного хлеба. Не верьте шумихе. В ближайшем будущем, если вы сможете купить телефон версии 4G, то, пожалуй, вам стоит так и поступить.
Как Snapdragon X50, первый в мире модем 5G, выводит Qualcomm на первое место
Независимо от того, из какой области технологий вы пришли, вся технологическая индустрия говорит о 5G. 5G изменит то, как мы будем использовать мобильные устройства, поставлять беспилотные автомобили и умные города, и даже способы доставки контента в наши дома. Некоторые компании говорят об этом, чтобы быть частью разговора, в то время как другие ведут и определяют путь. Многие компании беспроводной связи боролись за место в грядущем мире беспроводной связи 5G, и Qualcomm продемонстрировала невероятное лидерство в 5G. Компания продемонстрировала значительную силу в 3G и даже больше в 4G и не собирается сдаваться в ближайшее время.
Благодаря богатому опыту Qualcomm в области CDMA и 4G кажется естественным, что компания также хотела бы занять лидирующие позиции в области 5G. Об этом также свидетельствуют их исчерпывающие исследования и разработки в области 5G, а также широкомасштабные отраслевые партнерские отношения с операторами, поставщиками инфраструктуры и производителями устройств. Сегодня Qualcomm стремится укрепить свое лидерство в области 5G на саммите 4G/5G в Гонконге, анонсировав первый в мире модем 5G Snapdragon X50.
Модем Snapdragon X50 5G (Фото: Qualcomm)
Первый модем 5G, Snapdragon X50 Qualcomm заявляет, что модем Snapdragon X50 5G обеспечивает скорость загрузки до 5 Гбит/с, что в 5 раз быстрее, чем у самого быстрого модема 4G, который также является модемом Qualcomm, Snapdragon X16. Qualcomm объявила о выпуске X16 в точках доступа и SoC, и я написал об этом сегодня прямо здесь. Первоначально Snapdragon X50 поддерживает спектр mmWave 28 ГГц, очень высокочастотный, коротковолновый вид радиосвязи, который был связан с 5G. Для достижения скорости до 5 Гбит/с X50 должен выполнять такие функции, как адаптивное формирование луча и отслеживание луча, когда устройство не находится в прямой видимости. Snapdragon X50 выполняет 8-кратную агрегацию несущих (CA), объединяя 8 различных 100-МГц блоков спектра mmWave. Для сравнения, модем Snapdragon X16 LTE может выполнять агрегацию несущих только на частоте 80 МГц с 4X CA блоками по 20 МГц. X50 сочетается с процессором Snapdragon 800 нового поколения с X16 для 4G и 5G Чтобы Snapdragon X50 действительно работал в смешанном мире 5G и 4G, Qualcomm объединила его с процессором Snapdragon со встроенным гигабитным процессором. класс LTE. Компания Qualcomm только что объявила, что грядущий процессор Snapdragon серии 800 будет иметь встроенный модем Snapdragon X16. Поддержка нескольких режимов 4G и 5G (Фото: Qualcomm) Путь 5G впереди сделано для того, чтобы официально быть модемом 5G. До сих пор не существует установленного глобального стандарта для модемов 5G, но этот модем, скорее всего, будет соответствовать всем стандартам, которые, как ожидается, будут приняты в 2018 году и запущены в 2019 и 2020 годах. Ландшафт 5G, наконец, начинает становиться более реальным с реальными чипами, которые, по словам Qualcomm, они будут тестировать во втором полугодии 2017 года с коммерческими устройствами в первом полугодии 2018 года. Qualcomm не сообщила, какой технологический узел они используют для производства этого чипа 5G. , но я подозреваю, что он будет производиться на одном из ведущих узлов TSMC, например, на 10-нм или 7-нм техпроцессе. Snapdragon X50, наконец, предоставляет нам один из недостающих элементов подключения 5G и дает представление о том, какую производительность мы можем ожидать. Большинство потребителей не знают, насколько важен модем для производительности смартфона. От потокового видео HD и 4K до дополненной реальности и облачных вычислений на ходу — быстрый модем имеет решающее значение для повседневного взаимодействия с пользователем. Сегодня мы подробно рассмотрим реальную производительность модема Qualcomm Snapdragon X50, чтобы выяснить, насколько 5G быстрее, чем LTE, какова скорость 5G в конкретных городах и где скорость загрузки 5G превосходит ожидания. Ранее мы исследовали, как встроенный LTE-модем Snapdragon X24 помогает Samsung Galaxy S10 занимать лидирующие позиции в рейтингах по скорости. Разработка мобильных телефонов mmWave представляет собой серьезную технологическую проблему, и, насколько нам известно, только производители оригинального оборудования (OEM), использующие комплексное решение Qualcomm «модем-антенна», смогли успешно вывести свои разработки на рынок. Мы изучили данные Speedtest Intelligence TM за июль 2019 года, чтобы понять разницу в производительности между тем, когда у пользователей есть подключение 5G NR, и тем, когда они могут подключаться только к базовому LTE. Sprint, являясь единственным оператором в США, предлагающим услуги 5G в частотном диапазоне ниже 6 ГГц (2,5 ГГц TDD), имеет потенциал для расширения покрытия и пропускной способности 5G с добавлением полосы пропускания 40–60 МГц. Сеть Verizon Wireless в настоящее время использует mmWave в диапазоне 28 ГГц. Ограниченное распространение этой полосы частот делает ее пригодной для развертывания в условиях плотной городской застройки, а широкий диапазон частот (400 МГц) обеспечивает невероятную скорость на мобильных устройствах. В среднем клиенты Verizon с устройствами с поддержкой 5G наблюдали более чем 8-кратное увеличение скорости загрузки в зонах покрытия 5G, и мы отметили результаты Speedtest с пиковыми скоростями, превышающими 2 Гбит/с в сети Verizon Wireless. Важно отметить, что Speedtest обладает уникальными возможностями для измерения 5G и других гигабитных скоростей. Другие тесты, которые вместо этого загружают только очень маленький файл с CDN или сервера, недостаточны для правильного понимания того, как соединение может работать при загрузке видео или обновлении мобильной игры через соединение 5G. Изучив результаты Speedtest в нескольких крупных городах, где операторы мобильной связи запустили 5G, мы обнаружили, что разрыв в производительности между 5G и LTE еще более заметен на уровне городов. Verizon Wireless показала в среднем более высокие результаты 5G Speedtest, чем Sprint, в таких городах, как Чикаго, где оба оператора предлагают 5G. Это связано с тем, что Verizon Wireless использует более широкие полосы спектра mmWave. Недостатком является то, что mmWave не распространяется так далеко, поэтому, хотя развертывание 5G с частотой менее 6 ГГц у Sprint медленнее, чем у Verizon, Sprint может охватить более широкую область, в основном перекрывая существующие макросайты LTE. S10 5G и V50 ThinQ, оба с модемом Snapdragon X50, зафиксировали 4-кратное улучшение в сети 5G Sprint в Чикаго. В Провиденсе сеть Verizon 5G работает в 11 раз быстрее, чем ее базовый уровень LTE. Удивительно, как устройства, помещающиеся у вас на ладони, теперь способны обеспечивать скорость, превышающую скорость большинства развертываний оптоволокна в жилых помещениях. Зная, что неавтономные (NSA) развертывания 5G используют привязку LTE для передачи информации, а также уровень пользователя (EN-DC), скорость загрузки через 5G обычно незначительно отличается от базовые скорости LTE. Но в Провиденсе (Verizon) и Чикаго (Sprint) мы увидели значительную разницу в восходящем канале между скоростями загрузки 5G и LTE. И Sprint, и Verizon используют инфраструктурное оборудование Samsung на этих двух рынках, что может указывать на то, что существующее программное решение Samsung может немного опережать конкурентов. Мы не можем сказать, какое соотношение загрузки/выгрузки использует Sprint в дополнение к загрузкам LTE, но мы протестировали сеть Verizon 5G в Провиденсе несколько недель назад и у нас есть некоторые теории. Мы видели, что на опорах линий электропередачи установлены радиостанции Samsung только для 5G, образующие плотную сетку сотовой связи 5G. Мы не заметили большого количества макро-сайтов LTE в этой конкретной зоне покрытия. Пиковая скорость загрузки составляла около 130 Мбит/с, и мы убедились, что LTE UL-CA (агрегация несущих) не используется, что указывает на то, что Verizon либо дополняет существующий восходящий канал LTE с помощью mmWave, либо, что более вероятно, полностью использует mmWave для трафик плоскости пользователя по восходящему каналу. Поддержка-subcarrierspagingul khz120, Недавно анонсированные варианты Samsung Galaxy Note 10+ 5G T-Mobile и AT&T будут оснащены модемом Qualcomm Snapdragon X55 5G второго поколения. Когда это устройство появится на рынке где-то в четвертом квартале 2019 года, оно станет самым первым смартфоном с поддержкой распределения частотного спектра дуплекса с частотным разделением (FDD) 5G. Он также разблокирует сетевой уровень 5G T-Mobile с частотой 600 МГц, который призван расширить существующее покрытие 5G в этом году и обеспечить широкое покрытие 5G по всей стране в следующем году. Samsung Galaxy Note 10+ 5G также будет поддерживать использование динамического распределения спектра (DSS), которое, как ожидается, будет готово и развернуто на стороне инфраструктуры где-то в первой половине 2020 года. Эта функция 5G позволит операторам отказаться от незанятого спектра FDD. активы, такие как AT&T и Verizon, чтобы предложить покрытие 5G одновременно с LTE, используя существующие активы спектра LTE. С Samsung Galaxy Note 10+ 5G также есть некоторые неизвестные. В то время как сам модем Qualcomm Snapdragon X55 5G поддерживает одновременное использование диапазонов FR1 (менее 6 ГГц) и FR2 (мм-волны), дизайн устройства, предназначенный для рынка США, похоже, поддерживает только FR1, который используется T-Mobile и AT&T. Учитывая, что Snapdragon X55 является многорежимным решением, следует ожидать интеграции этого модема в систему на кристалле следующего поколения (SoC) от Qualcomm. В сочетании с модулями QTM525 это должно еще больше повысить эффективность. Вариант FR2 Verizon будет использовать модем Snapdragon X50 первого поколения. Также будет интересно посмотреть, реализует ли Samsung конструкцию антенны с четырьмя ответвлениями для низкочастотных диапазонов в варианте FR1 Note (T-Mobile/AT&T), что позволит использовать агрегацию несущих в двух низкочастотных диапазонах или использование четырех пространственных потоков в диапазонах 600 МГц и 700 МГц. С появлением 5G производители чипов должны решать все более сложные проблемы, а OEM-производители должны начать использовать чипы, способные удовлетворить потребности современных потребителей. По нашим данным, Snapdragon X50 уже обеспечивает молниеносные скорости в городах США, готовых к 5G. Мы рады видеть следующие поколения чипов от Qualcomm и других производителей, а также волну еще более высоких скоростей, которые они делать возможным. Для более подробного анализа возможностей устройств и производительности сети свяжитесь с Ookla по поводу корпоративных решений. Примечание редактора. Эта статья была обновлена 14 августа 2019 г., чтобы исправить дату запуска услуги 5G T-Mobile. Ookla сохраняет за собой право собственности на эту статью, включая все права интеллектуальной собственности, данные, графики содержания и анализ. Эту статью нельзя цитировать, воспроизводить, распространять или публиковать в любых коммерческих целях без предварительного согласия.
Эта полоса спектра 28 ГГц предназначена для поддержки спецификаций Verizon 5GTF и Korea Telecom 5G-SIG. Это означает, что мы, скорее всего, увидим Snapdragon X50 в развертывании технологии 5G обеими компаниями, которое должно произойти в 2018 году9.0003
Объединив модем LTE гигабитного класса и модем 5G гигабитного класса, Qualcomm может предоставить комплексное решение для всех, кто хочет развернуть беспроводной продукт 5G в 2018 году. ну со времен 3G. Я считаю, что многорежимные решения, даже с двумя модемами, будут иметь решающее значение для внедрения 5G и обеспечения стабильной связи из-за недостатков mmWave. Имея в виду, что 5G будет охватывать не только технологию mmWave, но и сейчас это основной тип используемого спектра. В будущем мы можем увидеть 5G в диапазонах спектра ниже 6 ГГц, а не только в диапазоне миллиметровых волн, который мы наблюдаем сегодня.
Qualcomm вкладывает значительные средства в ускорение 5G NR с помощью испытаний. и раннее развертывание примерно в 2018 и 2019 годахраньше ожидаемой даты 2020 года. Qualcomm не одинока в разработке 5G; у них есть конкуренты Intel и Samsung Electronics, которые активно разрабатывают собственные технологии 5G. Большинство других игроков в сфере 5G, таких как Ericsson, Huawei Technologies, Nokia и Samsung, стремятся создавать инфраструктуру, а не модемы.
В очередной раз Qualcomm демонстрирует свое лидерство в области беспроводной связи, на этот раз с первым в мире модемом 5G. Вы можете найти больше информации здесь, и Qualcomm также выпустила видео. Анализ производительности мобильной связи 5G в городах США
Snapdragon X50 в Samsung Galaxy S10 5G и LG V50 ThinQ 5G
Модем Snapdragon X50 позволяет пользователям воспользоваться повышенной скоростью и пропускной способностью 5G, добавляя поддержку полосы пропускания до 800 МГц (восемь несущих) на нисходящем и восходящем каналах в FR2 и 100 МГц в FR1 TDD (дуплексный режим с временным разделением). ). В Galaxy S10 5G модем сопряжен с тремя модулями QTM052, содержащими приемопередатчики 5G NR, все внешние радиочастотные компоненты и фазированную антенную решетку, поддерживающую диапазон частот миллиметрового диапазона (mmWave). Устройство LG V50 ThinQ позволяет упаковать аналогичную конфигурацию в еще меньшую площадь. Насколько 5G быстрее, чем LTE?
Чтобы сохранить равные условия при анализе, мы рассмотрели только результаты Samsung Galaxy S10 5G и LG V50 ThinQ 5G, которые используют Snapdragon X50. Потому что AT&T еще не запустила 5G для потребителей в июле 2019 года.и T-Mobile начали предлагать 5G в конце июня, мы включили результаты только от Sprint и Verizon в городах, где у них есть 5G.
Данные Speedtest | июль 2019 г. Оператор 5G (Мбит/с) LTE (Мбит/с) % Разница между 5G и LTE Максимум на 5G (Мбит/с) Спринт 236,09 79,25 197,9% 724,33 Verizon Wireless 870,34 102,23 751,4% 2353,44 
Speedtest Intelligence показывает, что тесты, инициированные на соединении Sprint 5G, обеспечивают почти 3-кратное увеличение скорости загрузки по сравнению со скоростью LTE. Производительность сети может быть улучшена еще больше за счет увеличения использования MIMO более высокого порядка (5G и LTE), более высокого вклада уровня LTE во время EN-DC (двойное подключение) и улучшенной транспортной сети. Измерение 5G с помощью Speedtest
Speedtest использует механизм тестирования клиентов и серверов, способный измерять высокоскоростные подключения (до 10 Гбит/с), который динамически масштабирует количество подключений к серверу для насыщения и точного измерения подключения на стороне клиента. Это позволяет нам в полной мере измерить реальную производительность и преодолеть влияние сетевых узких мест, таких как медленный запуск TCP. Кроме того, Ookla сотрудничает с операторами и производителями устройств по всему миру, чтобы внедрить точное обнаружение 5G в приложениях — даже несмотря на то, что Android Pie, на котором работает текущее поколение устройств 5G, изначально не идентифицирует типы подключения 5G. Благодаря этому подходу мы можем правильно настроить параметры Speedtest и измерить тесты 5G. Сравнение 5G и LTE в крупных городах США
Данные теста скорости | июль 2019 г. Город Оператор 5G (Мбит/с) LTE (Мбит/с) % Разница между 5G и LTE Максимум на 5G (Мбит/с) Атланта Спринт 246,30 81,45 202,4% 605,91 Чикаго Спринт 256,79 64,37 298,9% 724,33 Чикаго Verizon Wireless 873,20 128,71 578,4% 2034,76 Даллас Спринт 292,17 114,41 155,4% 633,60 Денвер Verizon Wireless 988,37 107,41 820,2% 2018,62 Хьюстон Спринт 296,64 91,78 223,2% 653,50 Миннеаполис Verizon Wireless 931,98 91,59 917,5% 1935. 10 Провиденс Verizon Wireless 1138,82 101,32 1024,0% 1835,80 Там, где мы видим, что 5G используется для загрузки
Данные теста скорости | июль 2019 г. Город Оператор 5G (Мбит/с) LTE (Мбит/с) % Разница между 5G и LTE Максимум на 5G (Мбит/с) Чикаго Спринт 20,25 8. 03 152,3% 40,96 Провиденс Verizon Wireless 50,55 28,28 78,8% 133,84 Сообщения обмена сигналами от S10 5G показывают, что он поддерживает каналы шириной 100 МГц на восходящей линии связи в диапазоне миллиметровых волн, с двухуровневым MIMO и 64 QAM — и, насколько нам известно, Verizon может быть первой сетью в мире, использующей миллиметровые волны в восходящая линия:
Поддержка Bandbandwidthul FR2: MHZ100,
MIMO-CB-PUSCH
MAXNumberMIMO-LayersCB-PUSH TWOLAYER,
MAXNUMBERSRS-RESORSERSET 1,
ОБРАЗОВАНИЯ,
MAXNUMBERSRS-RESORSERSET 1,
-lepryder,
MAXNUMBERSRS-RESORSERSET 1. нисходящая линия требует большого количества расширенной обработки для таких функций, как отслеживание и формирование луча. Помимо Qualcomm, большинство производителей чипсетов все еще работают над выпуском своего продукта первого поколения. Способность Qualcomm сделать коммерчески доступный продукт, который может обеспечить стабильную восходящую линию связи с использованием mmWave в полевых условиях, в то же время используя 2×2 MIMO, впечатляет. Что мы ожидаем от модема Snapdragon X55 5G
За счет одновременного запуска обеих технологий с одним и тем же распределением спектра и динамического переключения на уровне подкадра операторы потенциально устранят насущную потребность в перераспределении спектра.