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5G手机攻克五大难题,预计明年将降到2000元左右

  6月6日工信部发放5G商用牌照后,跃跃欲试的手机用户们不断刷新三大运营商的5G套餐预约数,诸多厂商纷纷推出自家的5G手机。5G手机将给我们带来哪些惊喜,又将带来哪些使用场景的变革,支撑5G手机的技术变革有哪些?首届“世界5G大会”召开前夕,vivo通信研究院总经理秦飞OPPO研究院资深通信标准研究员沈嘉接受科技日报记者采访时表示,突破续航能力、散热能力、天线设计、空间利用、5G通信协议等技术瓶颈的5G手机,将带来新的用户体验。 

  5G手机价格预计明年降到2000左右 

  2019年是5G网络的元年,高速度低时延的5G网络,能给用户带来区别于4G的哪些不同体验?OPPO研究院资深通信标准研究员沈嘉认为,目前很难精确地预测5G的具体应用形态,但在他看来,5G时代会有更多可穿戴式设备。在终端体验上,用户玩游戏的互动性将更强,沉浸度更高,视频不仅更清晰流畅,还会出现3D视频、AR/VR视频等新形式 

  而在工业互联网领域,5G的低时延、高可靠的特点,将有可能在工业、安防、交通等行业深度使用。“例如在工厂里遥控设备,采集工业化设备的数据,进行实时传送。” 

  沈嘉表示,在消费电子领域,5G也将有广为应用。现在大家看ARVR时会有眩晕的感觉,这是因为时延有点大,未来时延可以控制在几毫秒。 

  “而在车联网领域,信号传输的空中接口这块,目标时延要降到1毫秒以内,可靠性达到99.9999%。” 

  vivo通信研究院总经理秦飞看来,5G技术赋能手机的使用场景将更潮更便捷。 

  在他的构想中,增强的移动宽带可以将AR、VR技术会加载到手机,给用户更身临其境的体验感,例如可以玩更大型的手游。 

  而随着5G带宽的拓宽和传输速率的提升,智能家居、智慧城市、智能交通等机器与人强交互的体验场景将更加智能,手机和其他网络智能终端将会与生活完全融合,改变日常生活和工业生产的面貌。 

  5G手机使用场景的多元,意味着其连通的接口更多。用户的数据安全和隐私保护如何保证?沈嘉认为,手机安全不仅体现在手机端,OPPO目前也在探索云端复合加密,防止信息在传输中丢失、被篡改、截取。 

  目前,不少手机厂家推出5G手机,且价格偏高,在4000元左右,5G手机价格何时才能更亲民?沈嘉表示,影响手机价格的主要因素是产量和规模。目前5G手机的成本受5G处理的基带、射频芯片等元器件影响,未来随着技术的快速成熟和上下游生产商规模扩大,不久后将会迎来价格下降。

  秦飞介绍,目前5G手机重点面向高端机型,随着5G网络建设铺开,5G手机也将更普及,目前行业普遍预期20205G手机价格将下探到2000元左右。 

   

  vivo通信研究院总经理秦飞,受访者供图 

  续航、散热、天线……5G手机的五大技术挑战 

  带宽和传输速率的提升,也给5G手机的研发带来五大技术挑战。 

  首先是续航能力。秦飞说,5G手机要能满足既能看视频、玩手游,还能远程遥控家具的手机,流量的消耗将是4G时代的10倍,面临的首当其冲的挑战就是电池的续航能力。5G手机的续航时间未必会延长,因为要保证手机的使用体验。”为此,5G手机的电池电量将从4G手机的1500mAh-2000mAh提高到4000mAh以上。 

  此外,工程师们还采用了一些新的技术让手机更省电,“手机息屏时其实也耗电,我们现在正在研究,让手机在息屏或者不使用通信功能时微睡眠,但有信号传输时又可以快速苏醒。同时优化手机内部软件,用AI来研究用户需求,根据用户的使用习惯来分配电能,对于一些要求更高的软件,比如实时游戏等,优先分配电能。”沈嘉说。 

   

  OPPO研究院资深通信标准研究员沈嘉,李忠明摄 

  其次是散热能力。秦飞说,带宽、信息处理量的提升,使得5G手机的耗电量增加,这意味着发热量也在加大。为此,工程师们使用液冷微循环散热板技术,在金属的超材料板里设计毛细微管,充入特殊材料,这些材料在接触CPU散热的位置之后,可以为CPU降温。 

  第三是5G手机内的空间利用。“5G手机要兼容的通信模块和频段很多,这就像四世同堂一样,要同时兼容5G4G3G2G,还要支持蓝牙、wifiGPS、北斗导航、FM收音机等模块的运行,器件明显增加。”秦飞说。 

  手机的体积有限,如何把这么多的天线和模块塞进手机?秦飞介绍,工程师们应用3D复式堆叠技术”,在不改变手机大小的情况下,提高空间利用率,能够容纳更多的器件。 

  第四大技术挑战是手机天线的设计,“手机设计中有个误区,认为天线越多越好,其实合适的数量才是最好的,我们在天线设计中采用多频段天线复用技术,把4G5G天线复用、减少天线数目。vivo的天线工程师面向5G提出了天线的侧边分布式设计和天线耦合技术等创新解决方案,让手机信号表现得到保障。 

  最后,也是最费神的,就是5G手机的协议测试。秦飞介绍,任何一个手机软硬件版本的产生,都需要很多次设计和实验。手机的通信过程,包括手机开机、访问网站、打游戏等各种操作,都要经过试验。 

  5G通信协议都有上万页的技术报告,而这些协议的正确性,需要经过反复的测试。也许,你曾在高铁车厢偶遇过这样一群人,他们将十几部手机铺满座位,高铁行驶过程中,他们不停地接打电话,浏览网页,开关视频……其实,这是工程师们在测试手机。他们需要将不同区域、不同场景下的手机使用数据记录下来,以便调试和优化不同网络协议下的手机性能。来源: 科技日报