性能最好的 5G 智能手機(jī)在低于 6GHz 頻段及毫米波范圍內(nèi)使用高通的調(diào)制解調(diào)器到天線解決方案

1.1 低于 6 GHz 頻段中最快的 5G 手機(jī)

即使沒(méi)有毫米波，5G 速度也遠(yuǎn)超 4G。  在英國(guó)，在對(duì)低于 6 Ghz 頻段智能手機(jī)的 Ookla 測(cè)試中，5G 的平均下載數(shù)據(jù)速率幾乎是 4G-LTE 的 6 倍。見(jiàn)圖表 7。

●   該圖表基于 Ookla^? 對(duì) Speed Test Intelligence^? 數(shù)據(jù)的分析，比較了頂級(jí)提供商使用 2020 年第 1 季度部署的中頻段 (MB) 的結(jié)果并由高通公布 。  Ookla 將樣本量不足的手機(jī)排除在統(tǒng)計(jì)顯著性之外，因此，一些在 2020 年初發(fā)布的較新手機(jī)并未納入調(diào)查結(jié)果。  

●   所有測(cè)試中速度最快的 5G 手機(jī)都使用了高通驍龍調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)。  這意味著這些手機(jī)不僅使用了高通的蜂窩無(wú)線電芯片組，而且還采用了高通的射頻前端組件：

●   通過(guò)提供從天線到處理器的完整蜂窩無(wú)線電，高通可以將無(wú)線電不同部件的功能設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái)，以此將調(diào)制解調(diào)器優(yōu)化為一個(gè)系統(tǒng)。  例如，這能夠利用閉環(huán)算法來(lái)控制天線調(diào)諧和功率放大器，執(zhí)行校準(zhǔn)，并實(shí)時(shí)優(yōu)化無(wú)線電性能。

●   射頻前端產(chǎn)品供應(yīng)商 Skyworks、Qorvo、Broadcom 和 Murata 擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并為智能手機(jī)提供低成本、高性能的射頻前端組件，但高通早已在前兩代 5G 智能手機(jī)的射頻前端領(lǐng)域中取得了顯著成功。   高通為圖表 8 中列出的手機(jī)提供所有或幾乎所有的射頻組件。

圖表 7 5G、4G LTE 在英國(guó)低于 6 GHz 頻段的下載速度

支持 5G 所需的無(wú)線電功能給智能手機(jī)原始設(shè)備制造商帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，最重要的是需要在真正的全球設(shè)備中支持 50 多個(gè)頻段。 5G 設(shè)備中使用的無(wú)線電功能包括 5G/4G E-UTRAN NR 雙連接 (EN-DC)、跨大量可能頻帶組合的載波聚合、DSS（動(dòng)態(tài)頻譜共享）、下行鏈路多天線技術(shù)（通常有四個(gè)天線）、上行鏈路多天線技術(shù)（通常有兩個(gè)天線）、動(dòng)態(tài)天線調(diào)諧、波束形成（毫米波中）和封包追蹤等等。  這些無(wú)線電功能需要更多的射頻前端元件和非常復(fù)雜的信號(hào)路由。

需要復(fù)雜的射頻前端支持 5G 設(shè)備無(wú)線電功能意味著：

●   更長(zhǎng)的設(shè)計(jì)周期和上市時(shí)間。

●   射頻前端信號(hào)損耗導(dǎo)致更高的功耗。

●   更多的庫(kù)存單位，即獨(dú)特的射頻前端設(shè)計(jì)以支持全球運(yùn)營(yíng)商所使用的頻段。

●  更高的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、采購(gòu)和庫(kù)存成本。

隨著對(duì)射頻前端的需求從 2G 增加到 3G 和 4G，供應(yīng)商的應(yīng)對(duì)方案是改進(jìn)性能、縮小組件尺寸及將功能元件集成到模塊中。  這導(dǎo)致了行業(yè)整合，因?yàn)楣?yīng)商必須使用先進(jìn)的封裝技術(shù)開(kāi)發(fā)出一流的功率放大器、開(kāi)關(guān)、濾波器、電源管理和數(shù)字控制元件，并將其組合成模塊。  許多供應(yīng)商缺乏相應(yīng)資源跟上模塊開(kāi)發(fā)的步伐，在過(guò)去大約 20 年的時(shí)間里，其已退出市場(chǎng)或被收購(gòu)。

高通表示，通過(guò)提供射頻前端模塊和芯片組，并將系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)用于從調(diào)制解調(diào)器到天線的整個(gè)無(wú)線電系統(tǒng)，其驍龍調(diào)制解調(diào)器射頻系統(tǒng)通過(guò)以下方式幫助原始設(shè)備制造商應(yīng)對(duì) 5G 的設(shè)計(jì)難題：

●   通過(guò)簡(jiǎn)化射頻前端設(shè)計(jì)縮短上市時(shí)間，使其成為經(jīng)認(rèn)證支持 5G 系統(tǒng)解決方案的一部分，而且具有對(duì)運(yùn)營(yíng)商很重要的無(wú)線電功能。

●   為智能手機(jī)設(shè)計(jì)提供最佳性能，包括降低射頻前端的功耗。

●   減少原始設(shè)備制造商的庫(kù)存單位數(shù)量，以管理特定地區(qū)的手機(jī)變體。

●   簡(jiǎn)化組件采購(gòu)，降低手機(jī)開(kāi)發(fā)成本。

到目前為止，只有高通擁有足夠的規(guī)模和專(zhuān)業(yè)技術(shù)為移動(dòng)電話提供成功的系統(tǒng)級(jí)調(diào)制解調(diào)器到天線解決方案。  有證據(jù)表明，其他蜂窩無(wú)線電芯片組提供商可能正在朝著這個(gè)方向發(fā)展，尤其是在中國(guó)，為了減少對(duì)美國(guó)供應(yīng)商的依賴(lài)，貿(mào)易制裁鼓勵(lì)企業(yè)尋找國(guó)內(nèi)的射頻前端組件替代來(lái)源。      

圖表8 配備高通驍龍 (Snapdragon) 調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)的 5G 手機(jī)

1.7   速度最快的手機(jī)

高通在 5G 手機(jī)中的無(wú)線電處理器（基帶和集成基帶應(yīng)用處理器）和蜂窩無(wú)線電芯片組的市場(chǎng)份額中處于領(lǐng)先地位。 您可以從圖表 9 中了解到這一點(diǎn)，該圖表展示了來(lái)自 Strategy Analytics SpecTRAX 數(shù)據(jù)庫(kù)的已公布 5G 智能手機(jī)型號(hào)和型號(hào)變體中無(wú)線電芯片組的統(tǒng)計(jì)分析。

圖表9 已公布 5G 智能手機(jī)變體的芯片組供應(yīng)商

根據(jù) Ookla 在美國(guó)和英國(guó)的測(cè)試結(jié)果，速度最快的手機(jī)普遍使用高通產(chǎn)品：

●   Ookla 測(cè)試結(jié)果表明，從美國(guó)的智能手機(jī)來(lái)看，包括 5G、4G LTE 甚至部分 3G 智能手機(jī)在內(nèi)，6 款搭載高通產(chǎn)品的 5G 手機(jī) 是速度最快的。  這些手機(jī)都使用高通調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，以及配備 X55 調(diào)制解調(diào)器的高通 驍龍  865 或配備 X50 調(diào)制解調(diào)器的高通 驍龍  855 Plus。  見(jiàn)圖表 10。

●   Ookla 測(cè)試結(jié)果表明，一加 7 Pro 5G 在速度方面擊敗了英國(guó)所有其他智能手機(jī)。

●   在搭載高通產(chǎn)品的 4G LTE 智能手機(jī)和搭載聯(lián)發(fā)科技產(chǎn)品的 4G LTE 智能手機(jī)的測(cè)試中，高通在速度上比聯(lián)發(fā)科技快 44%。

免責(zé)聲明： 高通為眾多 5G 智能手機(jī)提供無(wú)線電芯片組和射頻前端子系統(tǒng)，因此高通作為某些市場(chǎng)唯一的供應(yīng)商，很難直接比較實(shí)際 5G 部署中所有設(shè)備芯片組和射頻前端供應(yīng)商的手機(jī)性能。

使用特定網(wǎng)絡(luò)操作的智能手機(jī)性能取決于基站設(shè)備支持的功能以及智能手機(jī)和基站協(xié)同工作程度。  我們知道的是，上述 Ookla 測(cè)試結(jié)果使用了來(lái)自愛(ài)立信、華為、諾基亞和三星等供應(yīng)商的各種基站設(shè)備。 

圖表10 美國(guó)最快的智能手機(jī)

（Ookla 2020 年 7 月進(jìn)行的下載速度測(cè)試）

*采用高通 驍龍855 Plus 和 X50 多模調(diào)解器（5G基帶處理器）。

2.   啟示

截至 2020 年 7 月，英國(guó)和美國(guó)的 Okola 測(cè)試表明，高通為 5G 智能手機(jī)提供了性能最高的蜂窩無(wú)線芯片組；此外，若將支持 4G LTE 的智能手機(jī)考慮在內(nèi)，最快的智能手機(jī)普遍使用高通產(chǎn)品。  

在毫米波中運(yùn)行速度最快的 5G 智能手機(jī)使用高通產(chǎn)品。在廣泛使用的低于 6 GHz 頻段中運(yùn)行速度最快的智能手機(jī)使用高通的調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，這是高通的完整解決方案。

由于毫米波智能手機(jī)提供的下行鏈路數(shù)據(jù)速率是典型 4G-LTE 智能手機(jī)的 20 倍，Ookla 的測(cè)試結(jié)果強(qiáng)調(diào)了毫米波如何提升運(yùn)營(yíng)商 5G 網(wǎng)絡(luò)的巨大容量。  這不僅包括智能手機(jī)，還包括其他設(shè)備，如 FWA 客戶(hù)終端設(shè)備和用于工業(yè)自動(dòng)化的客戶(hù)端設(shè)備。

運(yùn)營(yíng)商應(yīng)儲(chǔ)備使用高通芯片組和完整驍龍調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)的智能手機(jī)，以提高客戶(hù)滿(mǎn)意度，加快 5G 網(wǎng)絡(luò)的使用，并提高 5G 投資回報(bào)率。

原始設(shè)備制造商應(yīng)評(píng)估 5G 智能手機(jī)無(wú)線電組件的多種來(lái)源，并考慮調(diào)制解調(diào)器到天線的解決方案，如驍龍調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，而不是單獨(dú)采購(gòu)單個(gè)射頻前端組件和調(diào)制解調(diào)器（無(wú)線電芯片組）。

消費(fèi)者在比較型號(hào)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用高通無(wú)線電的 5G 智能手機(jī)。 隨著三星、華為和聯(lián)發(fā)科技推出新的芯片組，5G 市場(chǎng)格局可能在 2021 年發(fā)生變化，特別是如果這些公司發(fā)布商業(yè)可行的毫米波解決方案：

由于美國(guó)和歐洲的制裁，華為最近幾個(gè)季度在智能手機(jī)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額有所下降，這可能會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)限制海思 (HiSilicon) 5G 解決方案在中國(guó)以外市場(chǎng)上的成功。  華為幾乎所有 5G 手機(jī)都擁有并使用海思芯片組。

預(yù)計(jì)至少在未來(lái) 18 個(gè)月內(nèi)，中國(guó)其他三大 5G 智能手機(jī)供應(yīng)商 Vivo、Oppo 和小米將繼續(xù)青睞高通。

即使預(yù)期競(jìng)爭(zhēng)增加，高通在 5G 芯片組方面仍處于強(qiáng)大領(lǐng)先地位，我們預(yù)計(jì)隨著 5G 的普及，高通在射頻前端的市場(chǎng)份額也會(huì)增加。

3. 我們能為您做點(diǎn)什么？

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