一颗芯片如何支持5G全网通

5G商业成功，终端成熟是关键。

5G早期的主要业务依然是移动宽带，5G手机的成熟度与普及度不仅决定了5G商用规模，且能帮助运营商快速收回投资成本，进而更上一层楼拥抱万物智联时代。

反之，如果早期推出的5G手机不成熟，用户怨声一片，必然会影响5G招牌。

4G时代是前车之鉴。2011年，美国运营商Verizon推出首款搭载LTE网络的4G手机，可这款手机又厚又慢又热还超耗电，结果被业界评为“有史以来最糟糕的手机”。而这家曾经与苹果平起平坐，被认为是“Android 手机王者”的手机厂商，由于后来的种种原因，已沦落到被人遗忘。

那么，什么样的5G手机才是成熟的，简而言之，4G有的我要有，4G没有的我更要有。

在功能上，要在4G手机基础上新增5G功能；在性能和体验上，要比4G手机更好。唯有这样的5G手机，消费者才愿意花钱购买。

但想要消费者掏腰包，并不容易。复杂性是5G时代最头疼的问题，2G/3G/4G/5G共存让网络复杂到无以复加，而一部小小的手机要连接如此复杂的网络，肯定就更头疼了。

要克服新的挑战，作为手机联接网络的核心部件，5G手机芯片能力自然是关键。

一颗小小的芯片将如何支持5G全网通手机？

4月16日，在深圳举办的第16届全球分析师大会现场，华为Fellow艾伟发表了“World's First 5G Chipset Fits All Networks”主题演讲，分享了华为5G全网通的最新进展，以及在巴龙和凌霄加持下如何实现无处不在的5G联接。

▲图片来源于华为麒麟官方微信公众号

5G加速到来

艾伟在演讲中表示，5G时代标准、网络和终端芯片的发展节奏趋于同步，与2G向3G演进、3G向4G演进时代不同，5G产业节奏更快。

3G时代，1999年12月首版UMTS标准R99冻结，2002年首张UMTS网络推出，直到2004年首部支持3G的手机才上市。

4G时代，2008年3月首版LTE标准R8冻结，2009年首张LTE网络推出，到2011年首部支持4G的手机上市。

而进入5G时代，在2018年6月首版5G标准R15冻结后，不到一年内，已有5G网络和终端芯片推出。

5G手机量产将加速到来，预计5G手机用户达到十亿的水平只需要五年时间。

5G产业链加速将给运营商带来更快的投资回报，保证收入来源，从而为下一步5G改变社会打下基础。

但是，产业节奏加快的同时，要推出一款真正成熟的手机，保证用户体验不降反升，手机芯片需要克服诸多挑战。

克服挑战

5G芯片主要要克服频谱、网络构架、上行覆盖和双卡功能四大方面的挑战。

频谱

现在的4G全网通手机支持2G/3G/4G多制式多网络共计达20多个频段，而5G手机不但要支持2G/3G/4G，还要支持5G NR从600MHz到28GHz更广、更高的频段范围。

5G时代运营商拿到频谱组合是不一样的，有些运营商用TDD来建，有些运营商用FDD来建，有些运营商用Sub-6GHz，有些运营商用毫米波，手机里融合这么多射频需求，这带来了巨大的射频前端复杂度。相对4G，在很多指标方面，5G的复杂度是4G的多倍。

更多的射频前端部件、更多的天线，要容纳进手机有限的空间里，还要保证高性能的射频功能和控制发射功率，这对芯片带来了新的挑战。

为应对5G新频段带来的射频技术挑战，巴龙5000采用更高集成度的射频前端模组；结合整机ID形态进行创新，预留更大空间并创新设计智能天线控制方案；推动高频器件加工工艺、测试方法等环节，加速产业成熟。探索精准的高频应用场景，采用全新5G RFIC平台架构和宽带降功耗技术，解决5G射频痛点，实现更加稳定的极速联接。

网络构架

众所周知，5G组网有NSA和SA两种组网方式，有些运营商选择先采用NSA组网再演进到SA，有些运营商选择直接采用SA模式，这意味着，5G手机最好一开始就能支持NSA和SA两种模式，让用户在运营商升级到SA后直接享受SA的服务。

鉴于此，巴龙5000全球率先同时支持SA和NSA组网方式，当5G网络向SA组网方式迁移时，搭载巴龙5000的终端只需进行运营商软件升级即可使用SA组网的5G网络，有效保障存量终端的用户利益。

上行覆盖

基站的发射功率可以高达几十瓦，而手机的发射功率仅在瓦级别，两者之间的差距导致基站与手机之间的上下行覆盖距离存在差异，手机到基站的上行覆盖距离是短板。

5G频段更高，频段越高，无线信号的覆盖距离越小，这又导致了这个上行覆盖短板越来越长。为了弥补这个短板，华为巴龙5000基于高效的PA设计支持HPUE，将上行发射功率提升3dB，实现更好的上行覆盖。

这看起来是一个简单的需求，但并不是每一家都能做到的。

双卡功能

目前超过70%的手机都是双卡的，5G手机一出来，也要满足这一传统需求。巴龙5000支持双卡5G功能，满足双卡用户对于5G体验的需求。

简而言之，巴龙5000是一个全新的终端Modem架构，单芯片支持2G/3G/4G/5G多种网络制式，支持所有频谱，支持多天线，包括在Sub 1G下的2天线、Sub 6G上的4天线和毫米波上的更多天线，支持5G双通道载波聚合，也支持5G和4G、不同频谱之间一起联合工作，还支持基本的网络构架和双卡功能。

基于全新的构架设计，巴龙5000可实现业界标杆5G峰值下载速率，在Sub-6GHz频段最快达到4.6Gbps，在毫米波频段最快达到6.5Gbps，叠加LTE双连接最快达7.5Gbps，是4G LTE体验速率的10倍。

华为表示，当搭载巴龙5000的5G手机一上市，该有的需求都必须满足，保证用户在换机时不会有任何体验上的损失，只会增强。

此外，基于全网通联接能力，巴龙5000联合产业界合作伙伴开展了一系列5G业务验证，其中包括中国移动、中国电信、中国联通、安立公司、是德科技、罗德与施瓦茨公司等多个运营商、测试厂商、设备厂商，同时也与多家网络设备商做了互操作测试，以充分验证巴龙5000的商用能力，以加速推进5G产业发展，领航5G时代。

打造无处不在的联接体验

5G时代，5G与Wi-Fi将形成互补，为用户提供室内外无缝的高速联接体验。为此，华为还推出了凌霄系列芯片以实现家庭千兆Wi-Fi无死角覆盖。

凌霄系列提供完整的套片，包括电力猫、路由与计算、WiFi、IoT WiFi等产品芯片，覆盖家庭网络的所有节点。

其中，凌霄电力猫芯片支持创新研发的PLC Turbo技术，硬件上将传统电力猫基于“火零”两线数据传输升级到“火零地”三线数据传输，软件上通过凌霄芯片的底层算法优化，来大幅降低电器产生的噪声干扰，解决了Wi-Fi信号穿墙难题，实现了组网性能翻倍提升；凌霄WiFi芯片支持端管协同，与麒麟WiFi配套芯片Hi1103形成一条低时延、高吞吐稳定传输的“黄金管道”，带给用户稳定高速的家庭网络体验；凌霄路由处理器采用4核CPU，支持多种插件应用，内置5千兆处理能力的IPv6/v4硬件引擎，支持>100MB/s存储性能，支持1Gbps性能硬件安全防火墙，保障家庭网络的稳定性和安全性。

5G时代不但要保障移动业务体验，还要保障家庭宽带高速无缝体验，以适应视频业务向高清化、大屏化、多屏化和多点化趋势发展，最终实现从联接人、联接家庭到构建万物互联的智能世界，而华为芯片作为ICT产业最核心的底层基础设施，正迈出稳抓稳打的步伐，走向新时代。