如今智能手機(jī)人手一部,談起手機(jī)的優(yōu)劣,人人都能說(shuō)出個(gè)一二三四來(lái)。不過(guò)大多數(shù)人看手機(jī)往往只關(guān)注外觀、處理器、存儲(chǔ)、攝像頭等硬件配置,而一些非常關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)則被忽略過(guò)去。以不久前上市的華為P10系列手機(jī)為例,到處可見(jiàn)“人像攝影大師”的宣傳畫(huà)面,新一代萊卡雙攝、6G運(yùn)存、麒麟960、草木綠的金屬機(jī)身等亮點(diǎn)為人們津津樂(lè)道,而P10 Plus在全球率先支持4.5G網(wǎng)絡(luò)、四天線設(shè)計(jì)等信息,在不少消費(fèi)者眼中只是細(xì)枝末節(jié)。
孰不知,細(xì)節(jié)方顯真功夫,華為手機(jī)廣受好評(píng)的信號(hào)好、數(shù)據(jù)傳輸快,正是源自這些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的精心設(shè)計(jì)。P10 Plus采用了先進(jìn)的4x4MIMO技術(shù),在同等環(huán)境下信號(hào)質(zhì)量更好,下載速度更是可達(dá)普通4G手機(jī)的2倍,實(shí)實(shí)在在地走上了快車道。
不只是多了幾個(gè)天線
MIMO即多入多出(Multiple Input Multiple Output)技術(shù),指基站和終端同時(shí)使用多重天線收發(fā)信號(hào),以此增加數(shù)據(jù)傳輸速率和準(zhǔn)確性。不過(guò)MIMO技術(shù)并非簡(jiǎn)單地增加天線數(shù)量,實(shí)際上背后還有大量的通信機(jī)制和算法等作為支撐,所以真正在這個(gè)領(lǐng)域有技術(shù)積累的都是全球頂尖的通信廠商,一般手機(jī)廠商是不得其門而入的。
從技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,今后智能手機(jī)的定位應(yīng)該是具備一定計(jì)算能力的網(wǎng)絡(luò)終端,可以在本地完成一定的計(jì)算任務(wù),同時(shí)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力,可以通過(guò)云計(jì)算完成較大規(guī)模的計(jì)算任務(wù)。為了提高數(shù)據(jù)傳輸能力,4G、5G網(wǎng)絡(luò)及其終端將大規(guī)模應(yīng)用MIMO技術(shù),不過(guò)在手機(jī)上引入MIMO技術(shù)卻不是一件簡(jiǎn)單的事情。畢竟人們已經(jīng)習(xí)慣了手機(jī)的輕薄外觀,要在如此狹小的空間內(nèi)加入多天線設(shè)計(jì)和相應(yīng)的芯片組,對(duì)于手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)頗具挑戰(zhàn)性。
此前高通、華為等都推出了支持雙天線4x2MIMO的芯片,市場(chǎng)上雙天線設(shè)計(jì)的手機(jī)產(chǎn)品也很多,不過(guò)4x4MIMO技術(shù)一直未能在手機(jī)上廣泛商用。華為在2016年推出了支持4x4MIMO的麒麟960芯片,隨后又在2017年2月推出了4x4MIMO手機(jī)P10 Plus,展現(xiàn)出了全球頂尖通信廠商強(qiáng)大的底蘊(yùn)。
天線加倍,速度加倍
所謂4x4MIMO,指的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站有4根天線發(fā)射數(shù)據(jù)而用戶終端有4根天線接收數(shù)據(jù),而4x2MIMO的用戶終端只有2根天線接收數(shù)據(jù),如下圖所示。
顯然,前者在下載速度上比后者要快得多。如果用戶要下載數(shù)據(jù),4x4MIMO終端可以傳輸4個(gè)數(shù)據(jù)流,而4x2MIMO最多只有2個(gè)數(shù)據(jù)流。
在信號(hào)好的地方,4x4MIMO終端的數(shù)據(jù)流比4x2MIMO終端多,傳輸速率快;如果信號(hào)不好,天線多一倍的4x4MIMO終端可以更好地克服信道衰落,降低誤碼率,通信速率也更快。
華為P10 Plus手機(jī)之所以能實(shí)現(xiàn)4x4MIMO技術(shù),首先要?dú)w功于高性能的麒麟960芯片。麒麟960采用了華為先進(jìn)的基帶處理器Balong750,其4x4MIMO檢測(cè)算法基于最大似然準(zhǔn)則進(jìn)行了優(yōu)化,并針對(duì)典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了優(yōu)化,可以在不同環(huán)境下為用戶帶來(lái)更好的體驗(yàn)。測(cè)試表明,麒麟960芯片在現(xiàn)有1/2數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)上增加了3/4數(shù)據(jù)流的傳輸,并大幅降低了現(xiàn)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的門檻,即使是在信號(hào)質(zhì)量較差的環(huán)境中,也能確保較高的2數(shù)據(jù)流比例?偠灾,麒麟960芯片可以在信號(hào)好的時(shí)候提供普通手機(jī)2倍的傳輸速率,在信號(hào)不好的時(shí)候則可以在提供更快速率的同時(shí),保證更高的連接質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)4x4MIMO技術(shù),P10 Plus手機(jī)在芯片之外也做了大量研發(fā)。為此華為在無(wú)線小型化、天線隔離和多天線互聯(lián)等方面進(jìn)行了一系列創(chuàng)新,硬是在厚度僅有6.98毫米、重量165克的P10 Plus上放置了4個(gè)天線及其配套芯片,這才有了華為第一款4.5G手機(jī)!
通信專家,持續(xù)創(chuàng)新
在華為推出麒麟960芯片之初,也有人認(rèn)為,在手機(jī)上引入4x4MIMO技術(shù)太早,因?yàn)殡娦啪W(wǎng)絡(luò)并不支持這一功能,其實(shí)不然。
中國(guó)移動(dòng)的TDD現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)是8T8R,即發(fā)射和接收天線都有8根,硬件上完全可以支持4x4乃至8x4MIMO,只需更新軟件即可開(kāi)通。與此同時(shí),開(kāi)通4x4MIMO功能對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)也是非常有利的,既能為消費(fèi)者提供更高的下載速率,又能在信號(hào)較弱或有干擾的情況下改善連接質(zhì)量,可以幫助運(yùn)營(yíng)商樹(shù)立“精品網(wǎng)絡(luò)”的良好形象。此外,相比于2x2MIMO,4x4MIMO技術(shù)還可以將網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率提高1.2倍到1.8倍,這可是真金白銀的收益,所以運(yùn)營(yíng)商對(duì)于4x4MIMO終端是非常歡迎的。
支持4x4MIMO的麒麟960芯片和華為P10 Plus手機(jī)規(guī)模上市,標(biāo)志著4.5G已經(jīng)打通了產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),很快就將進(jìn)入人們的日常生活和工作。對(duì)于廣大消費(fèi)者來(lái)說(shuō),今后評(píng)價(jià)手機(jī)及其芯片不能只看各種各樣的軟件跑分、機(jī)構(gòu)評(píng)估。手機(jī)芯片的性能來(lái)自很多方面,遠(yuǎn)不是一兩項(xiàng)指標(biāo)就能評(píng)判的。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)、云計(jì)算日益普及的今天,手機(jī)及其芯片本身的運(yùn)算能力固然重要,但其作為網(wǎng)絡(luò)終端的能力,即數(shù)據(jù)傳輸方面的表現(xiàn)可能更重要,而這個(gè)領(lǐng)域是華為的主場(chǎng)。
每年數(shù)以百億計(jì)的研發(fā)投入,讓華為的創(chuàng)新能力越來(lái)越強(qiáng)。麒麟芯片從無(wú)到有,如今已經(jīng)可以與世界先進(jìn)水平比肩,并由此催生了支持4x4MIMO的高性能手機(jī)產(chǎn)品。在創(chuàng)新大道上,華為一直努力將最新的技術(shù)和體驗(yàn)變成現(xiàn)實(shí),以不斷滿足用戶對(duì)前沿科技的需求。