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破解成功!联发科5G SoC破解终端上行覆盖和功耗难题

7月22日消息(水易)5G商用,终端先行。特别是在5G初期率先发力eMBB应用场景下,终端是所有5G应用能够落地的先决条件。而对于整个5G终端,5G SoC无疑是关键中的关键。   在经历了2G、3G、4G的洗礼之后,进入5G时代,仍具备综合5G SoC的厂商无非仍是那几家。虽然,包括华为、高通、三星、展锐等厂商都发布了5G基带芯片,但目前仅有联发科率先对外发布了真正意义上的5G SoC,并且同时支持NSA/SA组网模式。
  “在5G标准化的过程中,联发科技一直是主要的参与者和贡献者,目前是3GPP RAN2副主席。与此同时联发科技的5G文稿贡献较4G时期高4倍,另外5G文稿的接受率高达43%。某种程度上,联发科技在5G时代标准化的投入是非常积极的。”联发科技通信系统设计部门资深经理傅宜康博士对C114等媒体表示。   联发科技积极参与5G的标准化工作,从某些角度上看也体现了其技术能力。据傅宜康介绍,联发科技早在2014年就开始着手开始5G的研发工作。那么联发科的5G SoC具备哪些技术优势呢?   业界领先的上行覆盖技术   从目前来看,5G已经或者即将商用的国家,在初期都是采用NSA非独立组网。所谓NSA,是在4G核心网的基础上,增加5G的基站。在NSA下,由于终端上行发射功率有限,势必会面临 LTE/NR之间做共享的问题,特别是在终端离基站较远时,上行速率会受到明显的影响。这在早期5G覆盖不完善的情况下将尤为明显。
  傅宜康表示,解决这一问题主要有两种方案。最为简单的方式是单上行传输(SUO),手机会选择采用单4G或单5G的频段进行传输,不过会导致上行效率较低。为此联发科技研发了上行动态功率共享(Dynamic Power Sharing, DPS)技术,同时使用4G和5G的频段进行传输,以此来创造额外的传输机会,提升上行效率。目前仅有联发科技支持这一特性,使用联发科的这一技术,相比SUO可以带来平均28%的上行速率提升。   不过,为了满足未来超低时延,大规模链接的需求,5G终将会向SA独立组网演进。针对SA组网模式下,联发科自研了UL上行控制信道预编码技术,结合上行双发的特性可获得额外的分集增益,可以带来30%-60%上行覆盖提升。傅宜康强调:“目前的标准并没有强制要求,但是联发科技多做了这一技术,我们认为在SA模式下,使用这一技术,上行覆盖会有好的提升。”此外,如果终端上行功率增强3dB,UL高功率终端会带来40%上行覆盖提升,约等效于25%的上行速率提升。   牵头3GPP低功耗技术标准   目前,5G终端面临着最大的问题还是功耗较大。因为5G需要满足更大的带宽,更高的速率以及更短的处理时延。另外,为了满足这些特性,势必需要更强大的处理器,包括AP,GPU,APU等等。傅宜康表示,在sub-6G下,5G终端的功耗势必会比LTE终端耗电2-3倍。在手持设备难以纳入更大电池的情况下,如何降低功耗成为一个重要课题。
  据傅宜康介绍,在4G时代,为了节省网络资源的消耗,要求终端不断地断开和建立连接,因而大部分功耗来自无数据传输期间。到了5G时代针对功耗问题,联发科从关键的通讯模块入手,原则上尽可能在没有数据传输时避免不必要的功耗。   作为5G标准低功耗技术的关键贡献者(3GPP Rel-15 BWP),联发科设计了一套动态开关系统,可以根据数据流量实时调整带宽。以观看视频为例,在缓存过程中自动打开大带宽模式,一旦视频缓存完成,自动切换到小带宽。根据实验数据显示,联发科的此项技术可实现节能58%。与此同时,傅宜康表示,目前联发科正在牵头3GPP Rel-17节能技术的讨论,进一步探讨终端功耗问题。
  对于联发科这款5G SoC的商用能力,在IMT-2020(5G) 推进组的芯片测试中,联发科已经完成了室内的NSA和SA测试,室外的测试正在进行中。傅宜康表示:“作为全球首家发布5G SoC的厂商,针对5G终端的上行覆盖以及功耗问题研发了业内独有的解决方案,所以不管是预研、标准化到产品落地,联发科均处在相对前沿的位置。”
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