美国高通用户成立至今已经28年,在公司成立初期便面临着模拟信号向数字演进的主流趋势。自1985年成立起,高通便一直致力于CDMA技术的发展,随着时代的演进经历了EV-DO、CDMA2000、WCDMA、HSPA、HSPA+等众多制式的演进。在初期,高通主要依托omnitracs的营收来支持CDMA技术的研发投入,后期逐渐开始对外授权专利技术,并以此获得额外营收来支持公司的整体发展。目前高通已经拥有上万个专利组合,并由此源源不断的产生专利利润。合作伙伴无需投入研发费用,便能拥有最新专利技术的使用权,以此推动整个行业的进步。目前高通每天芯片出货量达到200万,高通也已经形成了推动移动创新的模式。
高通的LTE优势
3G时代的制式不统一造成了用户区分和
使用上的混乱状况。进入4G时代之后,高通从第一代LTE芯片组开始便同时支持FDD与TDD两种模式,打造统一的LTE生态系统发展。在LTE基础技术研发起步较早的高通致力于单芯片支持多模多频技术,MDM9X25Gobi调制解调器芯片到RF360射频芯片,都能够对全世界2G/3G/4G的多模多频提供广泛支持。为了维持住高通在业内的领先地位,高通毫不吝于在创新研发方面的资金投入。从高通公司成立以来已经累计研发投入超过270亿美元,单就2013年一年的研发投入便已经达到了50亿美元。
针对目前最热门的LTE热门话题,笔者采访了美国高通技术公司市场高级总监PeterCarson,就目前多频多模LTE终端的技术难题、CMOSPA在LTE手机中成功商用的意义、LTE在车联网中的应用、Wi-Fi与LTE的共存,以及VoLTE、5G等问题进行了精彩的分析。
问:高通提供LTE终端的全套解决方案,目前哪一部分对芯片厂商/手机厂商来说是最困难、最具挑战性?
所有部分都是。让整个终端协同运作是非常复杂的。你提供哪些组件并不重要,最难的部分是让所有组件作为一个系统协同运行。因此,为保证最佳系统性能,我们实际上提供从PA到基带的所有这些组件。因为我们可以利用在调制解调器的技术优势和积累实现很多事情,比如降低射频功放的包络追踪技术、更好的天线调谐,以及射频性能最优化等。
这里的调制解调器是非常复杂的,比如说,我们的调制解调器产品有700多种功能特性,提供解决方案的复杂之处在于我们需要针对于不同的运营商对这些功能特性进行不同的组合。如果一个硬件需要软件版本(Softwareimage),我们需要将各种功能特性组合,在各个不同运营商网络环境中进行测试。
美国高通技术公司市场高级总监PeterCarson
问:过去,高通只提供收发器和基带,不提供PA和其它前端器件。现在却在生产设计并提供PA套件。这是为什么?
我们在多年前曾预料到LTE发展过程中会有的一个重大问题:由于LTE需要大量频段支持,所以PA等射频前端器件将是一个很大的挑战。很多PA开发人员都不相信CMOSPA,只相信GaAs工艺,他们相信CMOSPA不可以用于LTE,只能在一些低端的2G手机上采用。
所以我们当时的设想是,首先,因为LTE有40多个频段,所以我们会优先针对未来三年内将出现的问题,加快提出解决方案。我们面临许多挑战,因为带宽正变得越来越宽、频率变得越来越高、PA的功效、甚至散热都将成为问题。几年前我们就认识到了这一点。我们可以借助调制解调器智能实现更精准的天线匹配判断,更好地利用天线调谐器降低包络追踪器的功耗,在天线调谐器方面,我们知道信号传递遇到了什么类型的障碍,不论设备是在你手中,或靠近你的身体,或者位于其他方位。所以,我们成功地开发出能支持多频多模的CMOSPA。
不久前,我们正式宣布,与中兴联合发布了首款CMOSPA。所以,在前端射频RF360解决方案方面,我们现在有三个主要产品——去年夏天我们通过三星GalaxyNote3和谷歌Nexus5发布了RF包络追踪芯片,去年年底通过诺基亚Lumia1520发布的天线调谐器,以及今天通过中兴GrandSIILTE发布的首个CMOSPA和包络追踪器组合产品。
问:CMOSPA是一个标志性的事件,甚至间接导致了前不久专注于GaAs工艺的RFMD与TriQuint的合并,它有哪些优势?
我们采取的开发方式可以保证,我们的产品是同级产品中性能最优的。所以我们的目标是通过更好的集成来满足已有的要求。CMOS能够更好地集成PA和开关技术,所以我们就能够仅仅通过一块硅片,实现在多个频段、多模式的2G、3G和4G(天线)开关技术,GaAs则不行。
也就是说CMOS集成效果更好,也可以更好地达到刚才我提到的目标,即解决频段不统一的问题,同时也让智能手机设计者可以在有限的PCB面积上,设计出可以支持足够频段的全球通用终端。
除此之外,我们还支持所有频段的基带芯片、支持所有3GPP标准化频段的单一收发器,包括在单一RF收发器中的载波聚合组合特性,加上我们现在提供的CMOSPA和天线开关,我们可以提供全套的LTE智能手机方案。由于我们增加了频段,我们还支持有高低不同段的两种版本的CMOSPA。
目前,智能手机设计的问题是,手机电池占据了很大空间,你打开后盖后会看到,手机内部一大半是电池,其余是PCB。而大约PCB的30-40%都是前端射频区域。手机不会无限制的变大,但是频段数量却越来越多,可以使用的空间越来越有限。所以需要整合空间,这样我们才能增加更多漫游所需频段的滤波器和双工器。这就是高通RF360前端方案的作用:为更多的频段提供整合、释放电路板面积,可以节约高达50%的RF前端电路板面积。
问:Wi-Fi和蓝牙能否作为整体解决方案集成在基带中?
实际上,我们在骁龙S4芯片中就集成了Wi-Fi。所以说,我们的确把Wi-Fi和蓝牙集成在了基带中。而在我们的骁龙SoC中,包括骁龙800,我们都集成了Wi-Fi。
当然,Wi-Fi射频是独立的,集成的是Wi-Fi基带。不过我们把GPS也集成在了收发器中。基带中的集成也让我们能够更好地与Wi-Fi兼容。一些LTE频段临近Wi-Fi,我们能够利用终端智能来检测合适的频率,进行更智能的干扰管理。和我们之前做的分离方案相比,在同时使用Wi-Fi和LTE,以及其他邻近频率如2.6或2.3的情况下,其兼容性更好。
问:现在车联网很热,高通将在车联网方面采用什么样的通信技术?LTE还是Wi-Fi,或者其他可能成为主流的技术?
实际上这些技术都会得到应用。
因为目前汽车的无线配件部分发展已经很成熟了。起初是语音和紧急呼叫,然后也出现了对3G和数据连接的需求。去年,我们与奥迪合作推出了第一款具有LTE连接的汽车。现在其他许多厂家也宣布推出了类似的产品。
作为第一个推出3GLTE互联汽车方案的公司,高通在这个领域的发展时间是最长的。Wi-Fi也是这个解决方案的一部分。我们最近发布的骁龙602A处理器和9X30解决方案已经可以支持LTEAdvancedCat6。采用9X30这些芯片设计的汽车有望于2016年和2017年上市。我们需要预测在这个时间范围内会有什么需求。
我们相信在这个时间范围内,LTEAdvanced将成为汽车的一项必备连接,而且届时很多其他网络也会达到这种连接性能。相对的,Wi-Fi可以让汽车内的其他终端以及汽车的各种功能部件实现互联,最终LTE将变得类似于主干网(backhaul),即成为连接汽车到网络的宽带管道。所以我们会需要LTE连接,甚至是LTECat6连接。
此外,Wi-Fi是一个非常重要的部分。因为在某些地区,以美国为例,DSRC使用的就是最新的Wi-Fi技术——802.11p版本。DSRC技术可以用于车辆碰撞预警系统和防撞系统。DSRC技术也是整体解决方案的一部分。所以说Wi-Fi是一个组成部分,它的作用不仅仅在于将汽车内部的终端和应用予以相连,它更是行车安全应用(如DSRC)的一个重要组成部分。
我们将所有这些无线连接都视为基础,而现在可以为大家在车内带来智能手机的体验,各种传感器,以及图形和视频的处理功能。比如将三个不同的摄像头,即广角后视摄像头和侧视摄像头等组合在一起,实现广角效果,还有很多诸如此类的功能体验。未来将会有更先进的安全功能,这些功能可以借助传感器信息、眼球跟踪技术以及其他骁龙处理器支持。如此一来,所有这些都可以通过车内网络以及车外网络连接,构成一个完整的智能车联网体系。
问:LTE越来越普及,有人说,LTE可能会取代Wi-Fi,你同意这种说法吗?
我不认为LTE会很快取代Wi-Fi。虽然我们在做的一些事情部分在取代Wi-Fi。
比如我们推广“LTE非授权频谱”(UnlicensedLTE),它可以真正地将Wi-Fi和LTE结合在一起。运营商会在像体育场馆等人口密集、对网络连接要求高的区域,利用Wi-Fi来增加网络容量,所以我说运营商们一直在Wi-Fi方面进行着很大的投入。我们现在所做的就是给他们提供一个能够在未授权频谱上使用LTE的机会,因为他们可能是由于没有足够的频谱来增加网络容量,所以才选择了Wi-Fi。
而对于只能通过LTE实现的服务,如VoLTE、视频电话或者LTE广播等,运营商接下来就要面临一个用户体验的问题。因为如果选择Wi-Fi,就会失去所有这些用户体验。所以,通过LTE未授权频谱,可以增加网络容量,你可能要同时处理多项任务,比如下载和同步等其他任务,而这些需要占用很多的网络容量。
另外,我们可以使用LTEAdvance载波聚合功能。一个载波可以是未授权频谱的LTE,而另一个载波是核心LTE服务。并且你可以在同一个设备上使用,因为它采用的是完全相同的验证、后端网络以及服务,使用的也是相同的核心网络,届时可以实现无缝连接,同时你也拥有了额外的网络容量以及稳定的LTE连接。这既不会影响完整的用户体验,也不会让你在Wi-Fi和其他连接之间来回切换,因为有时候信号好,有时候信号不好。
因此,以上这些为运营商提供了一个提升服务质量、增加额外网络容量的更好的选择。但这并不意味着Wi-Fi将要很快消失。事实上,在很多应用中Wi-Fi仍然是网络连接的最基本通用标准。而且,正如我之前指出的那样,Wi-Fi在DSRC、车辆碰撞预防系统方面有很好的前景。这些安全应用可能会推动Wi-Fi和其它连接技术在汽车行业的大众层面上的发展。
所以,我们的看法是,过去Wi-Fi的某些市场转向了LTE,而全新的市场也正为Wi-Fi打开。
问:中国移动曾经谈论过对VoLTE的需求,对VoLTE和CSFallback(CSFB)的不同发展规划路径高通有什么看法?
我们一直在积极地投资各种形式的LTE语音服务。先讲讲CSFB,我们的合作伙伴发布了首批CSFB手机。我们也参与了VoLTE服务在韩国的首批商用。我们也将为美国运营商交付首批VoLTE芯片组,这些芯片组不单单支持VoLTE,而且支持有SRVCC功能的VoLTE。目前可以通过13种不同的CSFB方式实现在LTE智能手机上支持语音,不管是从3G网络切换,还是2G切换到3G。
举例来说,我们支持由2G、3G无缝切换到LTE语音服务。这点很重要,因为目前许多LTE网络尚未实现完全覆盖。一旦你漫游到LTE覆盖不到的地方,VoLTE通话会掉线。如果具备SRVCC方案,则你可以实现无缝切换到2G或3G。所以当与中国移动这类的运营商进行合作时,SRVCC对他们推出VoLTE服务的帮助是巨大的,因为GSM以及中国联通的3G网络在中国的覆盖非常广泛。
问:未来VoLTE会成为主流吗?
长远来看,我认为你将会看到大量运营商推出该服务。这项服务上市速度之所以慢是因为这是一种十分复杂的技术。实现该技术的商用需要克服很多困难。
我们几年前就预测到了这一点,因此,我们才对CSFB进行了大量投资,因为它是建立在成熟的2G以及3G基础上的最稳定的服务。这些年来CSFB都是最基本的通用标准。对于任何需要漫游到VoLTE市场以外地区的终端来说,漫游时仍然需要该技术。它是目前唯一的通用标准,不仅是对于语音而言,而且在大多市场对跨网SMS服务也是。所以,如果你考虑到新兴市场和低端终端,CSFB在很长一段时间里都将是一个十分关键的技术。
问:对5G有什么看法?
这将是一个很长的过程。我们一直是标准的主要贡献者之一,同时我们在实验室中开展了大量的研发。目前,我们尚未发布任何关于5G技术的消息,但是我们已经在与很多合作伙伴一起合作开发,当然也一直在进行技术研发活动。
我并不认为5G会是一个单一的技术,就像目前LTE也与许多技术并存,它可能是多重技术的融合。而且,不同技术间可以互补,你可能最终会看到多个路径。