自6月6日工信部發(fā)放5G商用牌照后，躍躍欲試的手機(jī)用戶們不斷刷新三大運營商的5G套餐預(yù)約數(shù)，諸多廠商紛紛推出自家的5G手機(jī)。5G手機(jī)將給我們帶來哪些驚喜，又將帶來哪些使用場景的變革，支撐5G手機(jī)的技術(shù)變革有哪些？首屆“世界5G大會”召開前夕，vivo通信研究院總經(jīng)理秦飛和OPPO研究院資深通信標(biāo)準(zhǔn)研究員沈嘉接受科技日報記者采訪時表示，突破了續(xù)航能力、散熱能力、天線設(shè)計、空間利用、5G通信協(xié)議等技術(shù)瓶頸的5G手機(jī)，將帶來新的用戶體驗。
5G手機(jī)價格預(yù)計明年將降到2000元左右
2019年是5G網(wǎng)絡(luò)的元年，高速度低時延的5G網(wǎng)絡(luò)，能給用戶帶來區(qū)別于4G的哪些不同體驗？OPPO研究院資深通信標(biāo)準(zhǔn)研究員沈嘉認(rèn)為，目前很難精確地預(yù)測5G的具體應(yīng)用形態(tài)，但在他看來，5G時代會有更多可穿戴式設(shè)備。在終端體驗上，用戶玩游戲的互動性將更強(qiáng)，沉浸度更高，視頻不僅更清晰流暢，還會出現(xiàn)3D視頻、AR/VR視頻等新形式。
而在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，5G的低時延、高可靠的特點，將有可能在工業(yè)、安防、交通等行業(yè)深度使用。“例如在工廠里遙控設(shè)備，采集工業(yè)化設(shè)備的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實時傳送。”
沈嘉表示，在消費電子領(lǐng)域，5G也將有廣為應(yīng)用。現(xiàn)在大家看AR、VR時會有眩暈的感覺，這是因為時延有點大，未來時延可以控制在幾毫秒。
“而在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，信號傳輸?shù)目罩薪涌谶@塊，目標(biāo)時延要降到1毫秒以內(nèi)，可靠性達(dá)到99.9999%。”
目前，不少手機(jī)廠家推出5G手機(jī)，且價格偏高，在4000元左右，5G手機(jī)價格何時才能更親民？沈嘉表示，影響手機(jī)價格的主要因素是產(chǎn)量和規(guī)模。目前5G手機(jī)的成本受5G處理的基帶、射頻芯片等元器件影響，未來隨著技術(shù)的快速成熟和上下游生產(chǎn)商規(guī)模擴(kuò)大，不久后將會迎來價格下降。
無獨有偶，vivo通信研究院總經(jīng)理秦飛介紹，目前的5G手機(jī)重點面向高端機(jī)型，而隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)鋪開，5G手機(jī)也將更普及，目前行業(yè)內(nèi)的預(yù)期是，2020年5G手機(jī)價格將下探到2000元左右。
續(xù)航、散熱、天線……5G手機(jī)的五大技術(shù)挑戰(zhàn)
帶寬和傳輸速率的提升，也給5G手機(jī)的研發(fā)帶來五大技術(shù)挑戰(zhàn)。
首先是續(xù)航能力。秦飛說：“5G手機(jī)的流量消耗將是4G時代的10倍，面臨的首當(dāng)其沖的挑戰(zhàn)就是電池的續(xù)航能力。5G手機(jī)的續(xù)航時間未必會延長，因為要保證手機(jī)的使用體驗。”為此，5G手機(jī)的電池電量將從4G手機(jī)的1500—2000mAh提高到4000mAh以上。
此外，工程師們還采用了一些新的技術(shù)讓手機(jī)更省電。“手機(jī)息屏?xí)r其實也耗電，我們現(xiàn)在正在研究，讓手機(jī)在息屏或者不使用通信功能時微睡眠，但有信號傳輸時又可以快速蘇醒。同時優(yōu)化手機(jī)內(nèi)部軟件，用AI來研究用戶需求，根據(jù)用戶的使用習(xí)慣來分配電能，對于一些要求更高的軟件，比如實時游戲等，優(yōu)先分配電能。”沈嘉說。
其次是散熱能力。秦飛說，帶寬、信息處理量的提升，使得5G手機(jī)的耗電量增加，這意味著發(fā)熱量也在加大。為此，工程師們使用液冷微循環(huán)散熱板技術(shù)，在金屬的超材料板里設(shè)計毛細(xì)微管，充入特殊材料，這些材料在接觸CPU散熱的位置之后，可以為CPU降溫。
第三是5G手機(jī)內(nèi)的空間利用。“5G手機(jī)要兼容的通信模塊和頻段很多，這就像四世同堂一樣，要同時兼容5G、4G、3G、2G，還要支持藍(lán)牙、WiFi、GPS、北斗導(dǎo)航、FM收音機(jī)等模塊的運行，器件明顯增加。”秦飛說。
手機(jī)的體積有限，如何把這么多的天線和模塊塞進(jìn)手機(jī)？秦飛介紹，工程師們應(yīng)用“3D復(fù)式堆疊技術(shù)”，在不改變手機(jī)大小的情況下，提高空間利用率，能夠容納更多的器件。
第四大技術(shù)挑戰(zhàn)是手機(jī)天線的設(shè)計，“手機(jī)天線并非越多越好，合適的數(shù)量才是最好的，我們在天線設(shè)計中采用多頻段天線復(fù)用技術(shù)，把4G、5G天線復(fù)用、減少天線數(shù)目。vivo的天線工程師面向5G提出了天線的側(cè)邊分布式設(shè)計和天線耦合技術(shù)等創(chuàng)新解決方案，讓手機(jī)信號表現(xiàn)得到保障。”
最后，也是最費神的，就是5G手機(jī)的協(xié)議測試。秦飛介紹，任何一個手機(jī)軟硬件版本的產(chǎn)生，都需要很多次設(shè)計和實驗。手機(jī)的通信過程，包括手機(jī)開機(jī)、訪問網(wǎng)站、打游戲等各種操作，都要經(jīng)過試驗。5G通信協(xié)議都有上萬頁的技術(shù)報告，而這些協(xié)議的正確性，需要經(jīng)過反復(fù)的測試。（金 鳳 劉 暢）