从幻想到现实
十五年前的一场全球移动通信展会上，与会企业曾向人们描绘了一幅未来的无线通信画卷：手机广泛普及，随处随地都可以高速接入互联网，手机支付取代现金，音视频对讲变得稀松平常……
短短十几年过去了，或许连当初展望未来的行业大佬都没有想到，曾经的梦想已经如此迅速地变成了现实。如今，4G移动通信网络已经在全球普及，用户数量突破了20亿；仅在中国，在网的移动智能终端数量就接近10亿；2016年，全球移动互联网应用市场规模突破1.3万亿美元，且仍会继续保持两位数的增长速度；移动支付、手机购物、手机打车……这些曾经被认为是“未来”世界的概念如今已经变成了人们生活不可缺少的一部分。世界已经正式迈入了移动互联网时代。
而所有这些辉煌成就的背后，有一家公司付出了艰辛的努力，创造了很多人难以想象的巨大贡献。从建立无线通信标准到研发制造数据传输芯片，从帮助运营商建设骨干网到为智能终端核心提供一揽子解决方案……几乎每一部手机和每一台联网设备背后，都少不了这家公司的身影，到目前全球已经有超过50亿台设备采用其解决方案。它就是无线通信行业无可争议的领导者——高通公司。
千兆LTE——高通给世界带来了哪些新变化？
创立于1985年的美国高通公司（Qualcomm），其命名就是“Quality Communication ，高质量通信”的简写。30年来，高通在无线通信产业坚持创新发展路线，不断突破已有的技术局限，成为几代移动通信标准的核心主导企业。高通研发的调制解调器芯片与骁龙系列移动平台占据了移动终端市场大部分的份额，年出货量高达十亿量级。进入4G时代，高通在行业中的领军地位进一步巩固和加强，影响力无人能及。
虽然取得了举世瞩目的成就，但高通并不是会满足于已有成绩裹足不前的企业。在4G网络如火如荼地发展建设时，高通已经在着手准备更先进、更强大的无线通信技术。这就是4G LTE的升级版本——千兆级LTE。
千兆级LTE，又称LTE-A Pro，是4G通信网络LTE标准的大规模增强。相比LTE，千兆级LTE的接入速率从100Mbps级别大幅提升到了1000Mbps级别，与千兆光纤宽带的接入速率持平。显然，更高的带宽可以带来更快的下载速度、流畅的高清、超高清流媒体传输体验等。但千兆级LTE的创新和价值却远不止于接入带宽。与带宽的升级相比，新标准在其他方面的改进与增强或许有着更重要的意义，影响也会更为深远，同时也是5G网络的重要基石。
· 载波聚合是无线通信技术的核心之一。高通为千兆级LTE引入了增强型载波聚合，使得不同基站和设备之间可以使用更多载波、不同载波类型进行通信，在大幅提升有效带宽的同时使基站的有效用户容量明显提升，显著降低了运营商的成本支出。同时，新的全维度MIMO技术可以使用多达64个元素来拓展3D波速成型，提升信道容量和网络覆盖率。
· 授权频段辅助接入（LAA）和MulteFire是高通在千兆级LTE标准上的重要技术创新。它们使运营商可以利用非授权频段资源（诸如2.4G和5G频段）来增强无线网络在室内、狭小区域、特殊地带的网络覆盖与接入效率，同时降低数据传输的成本、方便小型基站的部署。结合LAA和MulteFire，运营商就能将LTE和Wi-Fi技术的优势结合起来形成互补，以较低的成本显著提高网络的覆盖范围，并发展创新的服务模式。
· 高通对LTE框架结构的改进，与新的TDD／FDD设计显著降低了通信网络的数据延迟。在LTE网络上，通信延迟普遍达到了100ms数量级；到了千兆LTE，高通的努力使得这一数字可以下降到10ms级别。在很多场景中，网络延迟是比带宽更重要的指标。诸如云端3D游戏、移动远程桌面、远程VR、AR、自动驾驶汽车间互联等任务场景都需要很低的联网延迟。LTE网络下这类任务很难做到实用化程度，但在千兆级LTE技术创新的帮助下，它们将迎来爆发式的增长机遇，迅速在大众间普及。
· 在研发千兆级LTE技术时，高通敏锐地察觉到物联网的庞大潜力，和无线通信网络对物联网的重要意义。由此，高通为千兆LTE加入了多项全新技术以满足物联网设备的需求。后文将会详述千兆LTE为物联网作出的诸多改进。
作为5G通信的前置技术，千兆级LTE无论对运营商还是消费者、企业用户来说都意义重大。它能显著降低运营商的网络建设、维护和运营成本，在室内、地下等环境中显著提高网络覆盖范围，为多种创新服务和商业模式制造机遇，并为物联网产业的发展打下坚实基础。随着千兆LTE网络的推广和普及，移动互联网产业也将进入全新的篇章。
虽然业内也有不少企业在布局千兆级LTE技术，但显然其中只有高通公司走在了最前列。早在去年初，高通就发布了支持Cat.16千兆级网络的骁龙X16 LTE调制解调器，并应用在了最新一代旗舰骁龙835移动平台中；骁龙X16 LTE调制解调器就已经支持LAA、4x4 MIMO，以及LTE广播等全新标准，还对物联网连接进行了专门优化，完全符合千兆级LTE网络对调制解调器的要求。今年初，高通更是发布了第二代千兆级LTE调制解调器——骁龙X20，率先支持速率更高的Cat.18，1.2Gbps的千兆级网络，并将集成在下一代骁龙移动平台中。相比之下，高通的主要竞争对手如联发科，迄今还没有支持Cat.16千兆级网络的产品推出，落后高通近两年的时间。
而集成X16 LTE调制解调器的骁龙835移动平台发布后，迅速成为高端智能手机的标配之选。包括三星、索尼、小米、一加等厂商都为自家的旗舰手机型号配备了骁龙835平台。与此同时，北美的主要运营商已经在部署Cat.16千兆级网络升级，率先为用户带来千兆级LTE的全新体验；而在澳洲的悉尼，更是在年初就已经正式商用。虽然高通已经发布了骁龙X20 LTE调制解调器，但去年发布的X16 LTE调制解调器在市面上也没有任何竞争产品，是设备厂商想要提供Cat.16千兆级网络支持的唯一现实方案。因此，高通已经在千兆级LTE战场的第一场交锋中大获全胜。随着全球各地运营商开始全面升级千兆级LTE网络，高通在技术和生态圈方面的优势也将愈加明显。
物联网革命的基础——双模物联网技术
除骁龙X16 和X20 LTE调制解调器外，高通还面向千兆级LTE时代的物联网设备发布了全新的双模物联网芯片MDM9206，集成到了骁龙E系列物联网处理器中。
所谓双模物联网，指的是物联网络的两大通信标准：Cat-M1和Cat-NB1。我们知道，物联网设备的通信任务有着低功耗、低带宽的特性。在这样的前提下，有些设备需要经常移动工作，注重移动连接的稳定性以及一定的计算能力，由此诞生了适合移动数据连接的Cat-M1标准；还有些设备一般没有移动需求，更强调较低的能耗，适合它们的标准就是Cat-NB1。然而，移动和非移动两种任务场景并非完全互斥的，现实应用中很多设备需要在两种场景间来回切换。如果使用单模式的基带芯片，设备就必须配备两套芯片以覆盖需求场景，这显然是浪费和低效的。为了解决这一问题，高通研发了同时支持M1和NB1两大标准的双模物联网基带，只需一套芯片就能随时切换两种网络，大大增强了物联网设备的应用灵活度，同时降低了方案的复杂度与设计、制造成本。在双模芯片的帮助下，更多传统行业就可以使用物联网对已有的装备、机器进行升级，享受物联网革命带来的巨大效益。
Cat-M1和Cat-NB1并非独立的网络标准。事实上，它们都是基于LTE技术开发的低功耗版本。运营商可以在已有的LTE网络上进行升级以提供对物联网连接的支持，这大大降低了物联网部署的难度。在千兆级LTE标准中，高通还为物联网设备专门发展了多项创新技术：LTE IoT可以提高物联网低功耗设备的电池寿命、扩大物联网的信号覆盖率；蜂窝V2X和LTE Direct扩展了终端间通信的能力和感知能力；LTE广播则提升了数据在终端间批量分发的效率。
同时，高通还在同各国运营商合作，帮助他们为现有的LTE网络加入对Cat-M1等物联网连接的支持。包括中美在内的多国运营商已经在测试和部署Cat-M1网络，并作为千兆级LTE升级计划的一部分。预计到2018年，各国就将开始全面推广LTE网络的物联网标准升级，为物联网革命浪潮做好准备。未来的物联网设备将会无处不在，从家电设备到工厂机器，从交通信号控制到个人健康信息追踪，物联网将真正实现“万物互联”，从根本上改变信息社会的形态。
连接人与万物——伟大梦想终将实现
无论是千兆LTE还是双模物联网通信技术，在可见的未来都将我们的生活产生深远的影响。在这场改变世界的技术变革背后，高通公司无疑做出了不可或缺的贡献。从某种意义上来说，高通已经，并且正在继续改变我们的世界。从创立伊始，高通的宗旨就是用技术推动市场，连接人与万物。如今，这一梦想已经完成了一半，离最终实现的一天也越来越近。正是因为有这样不断致力于技术创新和应用，不断挑战过去极限的科技企业，我们才能将曾经科幻作品中想象的场景一个个化为现实。在这个飞速发展的信息时代，这些改变世界的科技企业值得我们的掌声与敬意。
本文作者：木子
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