联发科雷敏:5G将给终端设计带来两大挑战

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2019-12-02

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在7月17日举行的IMT-2020(5G)峰会上,联发科技先进通信技术开发部门副总监雷敏表示,5G带来了无限的可能,但同时也对终端设计带来了极大挑战。对于普通用户而言,极致峰值速率固然让人欣喜,但归根结底是希望得到更好的用户体验,只有用户体验得到真正改善,5G带来的网络提升才有价值和意义。


联发科雷敏:5G将给终端设计带来两大挑战


首先是上行覆盖,雷敏表示,对终端来说,终端发射功率是受限的,同时TDD频率上行覆盖更是一大短板,因为允许发的时机是受限的,而5G大部分的中高频段都是TDD频段。以NSA来看,还进一步面临终端上行发射功率需要在LTE/NR之间做共享的问题,这通常有两种功率共享方案,一个是SUO,一种是DPS。前者在一个时间只会在一个RAT上发上行,但是该方案导致每个RAT的上行时机减少;DPS是动态功率共享,UE即使移动到小区边缘,仍然能够维持两个上行链路,在保证LTE上行覆盖的基础上,最大化了NR上行吞吐率,联发科的系统仿真结果表明,DPS比SUO平均有28%的上行的改善。

雷敏指出,在3GPP的标准当中,对于上行控制信道PUCCH并没有定义任何发送分集方案,但是可以通过两个天线可以实现预编码发送分集。这样的发送分集方案对于基站是透明的,并不会增加基站额外处理复杂度。系统仿真结果也表明,这种预编码方案能够提高27%到60%的覆盖改善,同时对于提升HARQ和CSI feedback稳定性也有帮助。

对此,雷敏表示,最直接的上行覆盖解决方案就是提升发送功率,也就HPUE,采用功率等级2\26dBm最大发射功率,直接提升上行覆盖,改善上行容量。在系统仿真中,联发科做了N41 Uma的一个仿真,3dB power gain等效于增加了40%的覆盖范围,同时上行的吞吐率也有25%的改善。

另一大挑战是功耗问题。雷敏表示,其实NR终端功耗问题非常严重,首先NR支持更大的带宽、更高的速率和更低的延迟,这都需要终端的处理速度更快,时钟频率更高,这都会带来更多的功耗。初步分析表明,sub-6G与5G 终端的功耗会是4G的modem的2到3倍。5G终端很可能会出现散热问题,业界普遍认为,5G终端已经成为继CPU/GPU后新的手机发热源头。

同时,从手机的整体设计来看,由于要向下整体兼容,同时要支持2G、3G、4G,同时支持5G的NSA和SA,更多的天线,包括RF前端器件,这些无疑都会挤压手机的一个电池空间。而超强的手机续航能力对普通用户来说是刚需,但是对芯片厂商和手机厂商是一个非常大的痛点。

为此,3GPP标在R15引入了BWP概念,即带宽分段的节电方案,就是希望动态调整终端带宽,在保持传输性能同时最大化节电的效果,让终端的电池真正做到物尽其用。随着业界越来越重视终端的功耗,不管是国标还是运营商的终端白皮书里面,BWP都被视为了必选。

联发科技作为3GPP中BWP一个重要的贡献者,目前联发科的芯片对BWP已完全能够支持,同时联发科也持续在跟3GPP其他成员公司共同推进R16的一些新的省电方向,包括在CDRX下power saving signal/channel设计,以及R17会把省电从终端侧拓展到网络侧。

雷敏表示,所有这些终端节电的解法都有赖于端到端的一个支持,联发科希望和业界伙伴一起推动省电方案的落地,从源头上改善手机的一个续航能力,让5G通讯系统更加绿色节电。

此外,雷敏还透露了联发科最新5G SOC单芯片的进展。据其介绍,这款最新的5G单芯片采用了7纳米制程,高性能低功耗率先采用了A77和G77,搭配最新的APU3.0,搭载M70 modem,前面提到的上行覆盖和低功耗方案已经内置其中。这款SOC拥有优异的架构,强大的影像功能和AI性能,搭配超高速5G,会给用户带来很好的使用体验。据悉,这款SOC今年Q3向主要客户送样,首批搭载5G SOC的终端将于明年一季度上市。

最后,雷敏强调,面对5G生态的加速,联发科希望用5G新技术积极与产业界紧密合作,持续推动5G的技术的普及,共创5G未来。


来源:通信产业网