Компания Qualcomm сегодня представила свои новые разработки в области 5G, и они впечатляют. Данные о том, что Qualcomm везет на MWC2019, представил Сергей Карманенко, директор по развитию бизнеса Qualcomm Европа. Вашему вниманию - мой конспект его рассказа.

Мы хорошо помним, как около 10 лет тому назад, в 2009-2010 году началось внедрение технологии LTE. Тогда оно в значительной степени сдерживалось небольшой экосистемой устройств LTE.  В мире на первом этапе было всего несколько операторов, которые развернули сети LTE в нескольких городах, частотный ресурс зачастую ограничивался полосой 10 МГц, устройства с поддержкой LTE выпускали только несколько OEM-производителей. В этих условиях переход на LTE казался медленным. С 5G, как ожидается, все будет по-другому, существенно быстрее. 

С 5G, как ожидается, все будет по-другому, существенно быстрее!

В частности, за экосистемой дело не станет, она растет быстрее, чем росла экосистема LTE 10 лет тому назад.

На сегодняшний день намерения запускать сети LTE подтвердили более 20 глобальных операторов. Более 20 OEM-производителей готовят к выпуску устройства, адресованные пользователям, прежде всего смартфоны, а также устройства в других форм-факторах.

В 2019-2020 году сети 5G будут действовать в таких странах, как США, Корея, Китай, Япония, Австралия, отдельных странах Европы.  Первые десятки устройств с поддержкой 5G появятся на рынке уже в этом году, многие из них будут использовать модем Qualcomm X50 5G.

Для этого операторы задействуют частоты в различных диапазонах – как до 6 ГГц, так и в диапазонах миллиметровых волн - от 28 ГГц до 39 ГГц в самых разнообразных комбинациях диапазонов и с различными полосами частот. Также распространенным будет комбинирование частот LTE и 5G при одновременном использовании обеих сетей абонентским терминалом.

Как вы знаете, Qualcomm анонсировала свой первый модем 5G X50 еще в 2016 году. В 2017 году мы показали первый чипсет. В 2018 году появился первый референс-дизайн на базе этого чипсета. В 2019 году запланирована коммерциализация этого продукта – в мире появится выбор смартфонов на базе модема 5G X50, как ожидается, до конца 2019 года выйдет более 30 абонентских терминалов с этим модемом.

Эти терминалы будут востребованы абонентами тех более, чем двух десятков сетей 5G, которые планируется запустить в 2019 году.

Qualcomm выполняет роль связующего звена между производителями инфраструктуры и производителями абонентских устройств, стандартизаторами и регуляторами в области 5G.

В Барселоне будет анонсирован новый модем Qualcomm X55 5G, представляющий собой второе поколение модемов 5G. Это многорежимный модем, который обеспечивает поддержку работы в сетях 2G, 3G, LTE и 5G. Модем рассчитан на поддержку самых разнообразных комбинаций частот и различных полос частот. Как обещают в компании, это будет глобальный модем, способный работать во всем мире, включая США, Россию и страны Европы. Кроме того, это первый модем на рынке с поддержкой до 7 Гбит/c.

Выход модема запланирован на вторую половину 2019 года, первые коммерческие устройства на базе X55 5G станут доступны в конце 2019 года. В частности, появятся смартфоны и другие устройства на базе этого модема, включая планшеты, ноутбуки и устройства беспроводного доступа FWT, а также мобильные роутеры. Также модем найдет применение в автопроме и в IoT.

Экосистема устройств 5G будет быстро расширяться, наполняясь устройствами B2C и B2B, включая устройства для вертикальных приложений.

Подробнее о технологических особенностях модема. Он выполнен на одном чипе по технологии 7 нм, что означает, что производить его на сегодняшний день могут только на Тайване (TSMC) и в Южной Корее (Samsung). Qualcomm пока что не рассказывает, какой именно их фабов займется производством модема X55.

Если X50 5G не работал с LTE, то X55 обеспечивает поддержку технологии LTE, наряду с поддержкой 2G и 3G – в одном чипсете реализован полный стек существующих мобильных технологий. Говоря о поддержке LTE, в Qualcomm говорят о LTE Cat.22, то есть пиковые скорости в сети LTE могут достигать 2.5 Гбит/c (если сеть на это способна), кроме того, модем работает в режиме FD-MIMO.  

Сохраняется поддержка диапазонов ниже 6 ГГц и миллиметровых диапазонов.  Добавлена поддержка технологии Envelope Tracking для 5G, а также технологии Antenna Tuning для 5G и двухчастотная работа с GPS/ГЛОНАСС. В общем, то, что было достоянием LTE, теперь будет доступно и в модеме 5G второго поколения.

Модем X55 способен работать в режиме 5G с полосой частот до 1 ГГц (!), в режиме LTE – с полосой до 100 МГц. Поддерживаемые скорости – до 7 Гбит/c, что делает X55 5G модемом с самой высокой в мире пропускной способностью.

Будет обеспечена поддержка работы в режиме шеринга частот LTE для 5G.

В 5G добавлена поддержка FDD-спектра и работы с сетями 5G SA (standalone). Напомню, что пока что все запущенные, да и сооружаемые сети 5G относятся к типу NSA (non standalone). В таких сетях используется технология 5G реализована только на уровне радиоподсистемы, а ядром новой сети по-прежнему выступает ядро сети 4G/LTE. То есть сети 5G строятся поверх существующих сетей LTE с активным использованием их архитектуры.

Сети SA подразумевают, что сети 5G строятся, что называется, с нуля и не используют инфраструктуру сетей LTE.  В 2019 году вряд ли можно ожидать появления SA сетей 5G, но модем X55 к работе c такими сетями будет готов.

В Qualcomm постарались обеспечить поддержку работы модема X55 5G во всех ключевых регионах мира, с учетом доступных в этих регионах частот. Это действительно глобальный чипсет, в полной мере отвечающий своему предназначению.  Во всяком случае, такие заявления делают представители компании.

Шеринг частот 5G/4G позволяет операторам одновременно поддерживать пользователей с устройствами 5G и LTE с использованием одних и тех же полос частот. Например, если оператор располагает частотами band 38 (2600 МГц TDD), то модем X55 может работать с этими частотами как в режиме LTE TDD, так и в режиме 5G с диапазоном n38.

Когда речь идет о Spectrum Sharing, подразумеваются частоты ниже 6 ГГц, поскольку LTE не поддерживается для диапазонов миллиметровых волн.  

Учитывая перечисленные возможности модема X55, следует вероятно ожидать, что в Qualcomm выпустят «облегченную», безмодемную версию процессора Snapdragon 855, удалив из него поддержку 2G/3G/LTE, поскольку поддержкой всех стандартов сможет полностью заниматься модем X55.

Размеры чипа пока не анонсированы, но можно предположить, что его размеры будут 10х10 мм или меньше, переход на 7 нм должен сказаться.

Еще одно нововведение – добавка поддержки так называемого FD-MIMO (full dimension MIMO) в режиме LTE. Эта технология значительно повышает эффективность использования спектра и сетевых ресурсов за счет функциональности 3D-beamforming. Поддержка этого режима пришла в LTE вместе с модемом X55. Это означает, что для пользователей устройств с новым модемом покрытие сетей LTE по-сути будет более качественным, повысится надежность соединения устройства в режиме LTE с базовой станцией.

Модем X55 будет работать с антенным модулем QTM525. Это уже третье поколение антенного модуля для работы с миллиметровыми диапазонами 26 ГГц, 28 ГГц и 39 ГГц, второе поколение модулей, предназначенных для коммерческого использования.

Модуль совмещает цифровую и аналоговую технологию, в его состав входит антенна, а также трансивер, - такие модули можно подключать непосредственно к модему. Благодаря уменьшенным размерам, у OEM-производителей, которые выберут Qualcomm X55 появится возможность проектировать флагманские смартфоны 5G толщиной менее 8 мм.

В корпусе смартфона с поддержкой 5G в миллиметровом диапазоне будет несколько таких антенных модулей, от четырех и более. Это необходимо потому, что даже рука является серьезным препятствием для прохождения радиоволн миллиметрового диапазона, поэтому для надежной работы смартфона нужно постараться сделать так, чтобы хотя бы несколько модулей не были экранированы рукой и телом человека

Важная особенность модема X55, впрочем, не уникальная – поддержка одновременно частот ниже 6 ГГц и миллиметрового диапазона. В X50 этого не было.

Модем X55 отличает поддержка множества частотных диапазонов, режимов, вариантов агрегации, принятых в разных странах мира. Причем не только для 2G, но для всех стандартов от 2G до 5G.

Для всех частот ниже 6 ГГц используется единый интегрированный радиотрансивер с поддержкой двухчастотного геопозионирования GPS/ГЛОНАСС.

Qualcomm обновила RF фронтэнд, в частности, в новом модеме используется обновленный модуль усилителя мощности 5G, добавлена подсистема 5G Envelope Tracking (управления мощностью и энергопотреблением) и 5G Antenna Tuning (автоподстройка антенны).

Чуть подробнее о новинках фронтэнда.

QET 6100 - 5G NR Envelope Tracking Solution предназначен для поддержки диапазонов ниже 6 ГГц. До сих пор в 5G еще не применялась технология, известная в LTE как envelope tracking, технология управления питанием усилителя мощности, позволяющая значительно снизить его энергопотребление. Мощность передатчика управляется с учетом сигнала в каждый данный конкретный момент времени. Теперь эта технология появилась и в 5G.

QET 6100 поддерживает работу с полосой до 100 МГц в аплинке с применением модуляции 256QAM.

Кроме того, реализована поддержка фичи HPUE Power Class 2 – повышенной мощности абонентских устройств: устройства с поддержкой этого режима повышают мощность сигнала при повышении скорости передачи данных.

Эти меры обеспечат повышение энергоэффективности абонентских устройств с таким фронтэндом, повысят время жизни смартфонов до подзарядки, обеспечат более высокие средние скорости работы, улучшат качество работы устройств в условиях indoor (внутри помещений), повысят скорости передачи данных в аплинке (в направлении к базовой станции).

Ряд производителей в предыдущие месяцы анонсировали планы выпуска смартфонов 5G. Это будут как смартфоны для миллиметрового диапазона волн, так и для диапазонов ниже 6 ГГц. Первые аппараты покажут на MWC2019, какие-то из них вероятно попадут и на российский рынок еще в 2019 году.

Этот конспект также доступен по ссылке на Google Docs. 

+

За новостями телекома и IT удобно следить в телеграм-канале abloud62

теги: 5G пятое поколение Qualcomm MWC2019