20
多年以来，无论是在单位出货量还是在营收的市场份额上，高通一直都是应用在智能手机、平板电脑、PC 和物联网设备上的调制解调器技术的市场领导者。他们保持了这么长时间领先地位，原因之一就是他们通常会第一个将最新一代的调制解调器推向市场。最近，在他们的投资者会议上，高通宣布其最新和最强大的 LTE 调制解调器（modem）能够实现 Gbits 等级的速率，具体数字为 1 Gbps，根据 3GPP 标准，这么高的速率对应“Cat16”等级。
它还是能够符合“LTE Advanced Pro”标准的第一款调制解调器，它不仅是 LTE 调制解调器技术的下一步发展方向，也是以千兆 bps 的通信能力向未来的 5G 迈进的坚实一步。这款新型调制解调器实现了多项行业第一：第一个 Cat.16 LTE 调制解调器，第一个 LTE Advanced Pro 调制解调器，第一个支持 LAA(辅助授权接入)，第一个采用 14nm FinFET 工艺生产并采用新的芯片架构的分立式调制解调器。
为什么需要更快的调制解调器？
在不断增长的“数据密度”的推动下，调制解调器需要实现越来越高的速度。媒体消费和内容创作的增长催生了千兆级 LTE 调制解调器的诞生。现在，手机和平板电脑显示屏的分辨率已经达到 1080P 或 2K，相比之下，五年之前的三星盖乐世 S2 的分辨率还仅为 480P。不仅显示屏分辨率得到了大幅度提升，短短五年时间，手机相机就已经从 500M 像素拍照和 720P 录像快速增长到 1600 万像素拍照和 4K 录像。仅从视频录像这一个指标来看，分辨率就增加为原来的 8 倍，数据量的增加也大概是这么一个倍数。不断增加的分辨率推动着用户渴望越来越高的上传和下载速率，这意味着他们比以往任何时候都更加频繁地使用网络运营商的服务。同时爆发的还有各种视频分享和流媒体应用，如 Periscope、Vine、YouTube、微信、Instagram 和 Snapchat。这种需求的增长也反映在大部分运营商身上，他们大幅度全面性地提高了数据流量包，或者推出了无限制合约计划。
我同样还想到了，这项千兆级的技术将会怎样取代家庭和企业内使用的线缆。
高达 1 Gbps，比上一代快 50%
新的 X16 LTE 调制解调器可实现高达 1 Gbps 的峰值速度，和其上一代调制解调器骁龙 X12 LTE 相比，两者使用相同的频谱，X16 LTE 的速度却比 X12 LTE 的 600 Mbps 增加了 65%以上。现在的市场上，只有三星电子一家公司才在不久前宣布要推出可以达到现在使用在骁龙 820 处理器中的骁龙 X12 LTE 的通信速度的调制解调器。三星的此项声明意味着，它今年的一些手机终于可以达到高通去年的调制解调器的水准了。实际上，高通在 2014 年 11 月份推出了 Cat. 10 调制解调器，不到一年时间，到 2015 年 9 月份，就将之升级为 Cat 12/13 等级且支持 LTE-U 和 4X4 MIMO，现在，刚过了短短几个月，他们就又凭借这款骁龙 X16 LTE 调制解调器再次超越了自我。观察高通公司在调制解调器上的节奏可以发现，刚过去五年时间，他们就将其调制解调器的下载速度提高了大约 10 倍左右。
这种速度可以让很多基于无线技术的全新案例变为现实，而且能够实现之前我们所不曾想象的更高吞吐能力和更低延迟。实际上，这种速度也正是刚开始将 LTE 作为一种无处不在的连接标准时所期待的速度。你既可以实现有线网络的全速，又可以享受不受空间限制的无拘无束。不仅如此，现在在很多地方，无线网络速度都超越了有线网络。这意味着，你既可以毫无延迟地体验远程桌面环境，或者可以传输类似 360 度 VR 高清视频所需要的视频流。
运营商怎么向消费者提供 1 Gbps 的传输能力
新的骁龙 X16 LTE 调制解调器只需要同时使用三路载波就能达到 1 Gbps 的速度，如果天线配置只支持 2×2 MIMO（多输入多输出），使用四路载波也可以达到 1 Gbps 的速度。三路载波配置（3 路载波聚合）会在头两路载波中使用 4×4 MIMO，然后在第三路载波中使用 2×2 MIMO，以这种方式达到这样的速度更加现实，因为现在世界上大部分地区，很难同时找到四个 20MHz 带宽的载波链路。采用不同载波和天线配置，可以得到 10 路 LTE 数据流，每个数据流速度可以达到 100 Mbps。根据 3GPP 标准，这种方法的下行速度可以达到 Cat. 16 等级规定的 1 Gbps，通过 2 个 20MHz 载波链路和 64-QAM 实现的上行速度为 150 Mbps，为现在能达到的最大上行速度的三倍。新款调制解调器不仅在速度上得到了大幅度提升，它还支持 LTE-U 和 LAA，从而可以更加方便地使用非授权频谱，使用单个调制解调器通行全球的可能性也更高了。如果这些优点还不算多的话，它还支持新的 3.5 GHz 授权频段，这是 3GPP 新批准的一个频段。
新的可扩展的调制解调器架构“减少了 2/3 的开发周期”
除了提供更高的速度、实现全新的能力之外，高通这款新的骁龙 X16 LTE 调制解调器还使用了一种全新的调制解调器架构，该架构的目的是为了提高公司的开发效率。这个新架构使得高通的调制解调器实现了硬件和软件层面的可扩展，可以覆盖从最高端到最低端的所有分立调制解调器。改变架构，是为了能够仅在一次研发周期中就能实现所有版本的分立调制解调器，并降低商业试样时间。所有这些特性意味着，高通打算花费更少的时间和金钱就能开发出所有的调制解调器堆栈，这不仅有利于高通以更低的成本推出调制解调器产品，对依赖高通调制解调器的客户们也有益无害。凭借这个新的 X16 架构，高通现在有了一款基本上可用于包括物联网在内的所有应用的调制解调器，而且，开发周期还缩短了 2/3。
高通不会大公无私地分享 X16 LTE 调制解调器架构有哪些构建模块，但是他们迫不及待地澄清，X16 LTE 和英伟达重新启用部署的 Icera 调制解调器部门发布的通用计算核心不是一回事。从市场竞争的角度来看，如果高通真的能够实现他们所宣称凭借新架构缩短开发周期，这肯定会让他们在分立调制解调器领域的竞争对手们很难过，因为这样一来，高通公司采用领先节点工艺的中低端调制解调器会比竞争对手们早一两年时间上市。想想这一点多么有杀伤力吧。我将密切关注高通的执行情况、竞争对手们的反应，以及这会如何影响华为、三星、英特尔和联发科这些公司。
1 Gbps 的速度需要新的 RF 器件
高通这款新的调制解调器需要全新的 RF 收发器的配合，当然这也是世界上首个千兆级别的 LTE 收发器。高通除了实现了 1 Gbps 的下行速度之外，他们还支持 256-QAM 和 4×4 MIMO，这种支持对于在现行运营商网络下实现这么高的速度而言是必须的。实际上，从配置上来讲，新的 RF 收发器必须支持 4 路下行链路（带宽共计 80MHz）以及两路上行链路（带宽共计 40MHz）。不过，只有在采用 3 路下行链路而不是四路时，才可能用到 2 路上行链路。X16 LTE 支持所有的 3GPP 频段，包括最新分配的 3.5 GHz 频段。它还支持 5GHz 的 LTE-U，并支持 GPS、GLONASS、伽利略和北斗等位置定位，这也让 X16 LTE 跻身于世界上最全面的全球定位芯片之列。除了这些新功能新特性之外，高通还表示，他们还成功地减少了收发器和调制解调器之间的连线，并降低了电路板空间，从而使得它更容易实施。
已经试样
让这份声明更加令人印象深刻的而是，高通表示这款骁龙 X16 LTE 已经给客户送样，并将在 2016 年下半年商业化出货，也就是说只有半年左右的时间了。这也意味着，到时也将会有可以支持这款新 LTE 调制解调器的网络，换句话说我们今年就可以看到千兆级 LTE 网络了。人们普遍预计，鉴于天线的复杂性，以及在如此短的时间内部署在手机上将会非常困难，所以这款调制解调器将会首先用在宽带设备和移动路由器上。不过，我们依然非常有希望在明年看到搭载 X16 LTE 调制解调器的手机问世。
总结
有很多人都想知道，高通公司自从发布了 X12 LTE 调制解调器之后他们在调制解调器上到底又做了哪些事情，现在看来，就在我们以为它的竞争者们将会赶上来时，高通再次无情地宣示了他们在调制解调器上的领先地位。类似的事情就发生在去年英特尔宣布推出 XMM 7360 LTE 调制解调器时，它能实现和高通的 9×40 系列一样的 450 Mbps 下行速度。但是，当高通将其调制解调器的速度提高到 600 Mbps 时，英特尔并没有赶上来，而且它迄今都还没有开始出货他们的 Cat. 10 等级的调制解调器，现在看来，英特尔已经远远落后于高通和三星电子了。现在看来，非常有可能发生的情况就是，高通开始出货其 Cat 16 调制解调器时，英特尔同时开始出货其 Cat. 10 调制解调器，毫无疑问，这将再次拉大两家公司的差距。此外，高通的骁龙 820 处理器配备了 Cat. 12 LTE 集成调制解调器，而英特尔的分立调制解调器还停留在 Cat. 10 阶段。2016 年，在无线领域里有这么多新 SoC 和调制解调器上市，而且都是采用新型的 14nm FinFET 工艺，可以实现这么惊人的超高速度，可以说，2016 年将会成为一个非常令人振奋的年头。
更多有关调制解调器的资讯，欢迎访问 与非网调制解调器专区
与非网编译，未经许可，不得转载！
下载ECAD模型
