步入2018年，除了“全面屏”以外，手機行業即將迎來一個更熱的關鍵詞——5G（第五代移動通信技術）。在5G光環的加持下，不僅是手機，我們的生活也將出現翻天覆地的變化。在5G時代降臨之前，就讓我們深入探究一下5G技術的特色以及發展現狀吧。
5G戰略兩步走
2017年年底，3GPP（移動通信的標準化機構）在葡萄牙首都里斯本正式簽署通過了5G NSA（Non-Standalone，非獨立組網）標準第一個版本。業內人士表示，5G標準NSA方案的完成是5G標準化進程的一個重要里程碑，標誌著5G標準和產業進程進入實質性加速階段，5G商用進入倒計時，而硬件廠商的設備開發工作終於可以從現在開始了。
根據3GPP的規劃，5G時代將被細分為NSA和SA（Standalone，獨立組網）兩個標準。其中5G NSA組網是一種過渡方案，它依託現有4G基站和核心網工作，以提升熱點區域帶寬為主要目標。而SA獨立組網才是業界公認的5G方案，只是3GPP預計在2018年6月才會正式發佈SA標準。不出意外的話，5G的第一次較大規模室內外商用預演就將在今年韓國的平昌冬奧會上展開。
在2017年底的世界互聯網大會上，高通基於面向移動終端的5G調制解調器成功實現了全球首次正式的5G數據連接，與華為3GPP 5G預商用系統雙雙入選“世界互聯網領先科技成果”，而華為也正在北京、上海、首爾、米蘭、東京、溫哥華、多倫多、倫敦等地推進5G預商用。
這意味著，在經歷2G的跟隨、3G的突破、4G的同步發展階段，我國在5G時代終於實現了引領。據悉，我國的5G技術研發早已完成了第二階段試驗，中頻段頻率規劃率先發布，網絡架構等技術成為國際標準，2018年將完成第三階段測試，推動形成全球統一5G標準。
至於正式支持5G網絡的手機？
高通確認2019年上半年才會有首款基於5G驍龍芯片的智能手機問世，而華為也計劃在2019推出支持5G的麒麟芯片，並同步推出支持5G網絡的智能手機。
因此，在2018年度中，智能手機市場迎來的將是一大批“準5G”新品，它們會通過千兆級調制解調器（Modem，又稱基帶）讓我們提前感觸準5G時代的高速。
準5G的門檻是千兆
還記得手機最早與網絡結緣時使用的是哪一種網絡嗎？沒錯，那還是諾基亞和多普達一統手機江湖的年代，Symbian和Windows Mobile系統可以通過2G網絡聯網，但速度只有區區的9.6kbps，談不上任何體驗。
隨後，2.5G（GPRS，同期還有相對小眾的CDMA網絡）則將網速提升到了171.2kbps，可以勉強打開網頁看文字部分了。接下來的2.75G（EDGE）與WAP技術的結合算是正式開啟了手機移動上網時代的序幕，手機QQ和電子書也是從這個時期才開始興起的，384kbps的無線接入速度勉強夠用。
3G時代我們迎來了TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000三種網絡制式，在2008年藉助北京奧運會的契機，部分手機已經可以享受到3Mbps左右的無線接入速度，成功實現了從Kbps到Mbps的轉變，將近10倍的網速提升可以勉強搞定加載圖片網頁和視頻通話的需求。接下來3.5G粉墨登場，在HSDPA、HSUPA、HSPA+等技術的加持下將網絡無線接入速度一舉提升到了72Mbps，為手遊的興起奠定了基礎。
手機網絡的升級迭代也影響著手機設計和形態的變化
2014年，4G網絡攜TDD-LTE和FDD-LTE兩大標準來襲，它們都能提供100Mbps的無線接入速度（下行）。隨著各大芯片廠LTE調制解調器的不斷升級，下行峰值先後經歷了150Mbps、300Mbps、450Mbps和600Mbps的提速。此時，手機LTE連接速度已經超越了絕大多數的光纖寬帶，制約我們移動上網的瓶頸則變成了流量套餐的多寡和費用。
2017年，智能手機領域迎來了一個關鍵的節點：當手機無線接入速度的下行峰值突破1Gbps千兆大關後，就可以被冠以4.5G或準5G的稱號，而有資格位列準5G陣營的已上市SoC則包括三星Exynos 8895（1Gbps）、高通驍龍835（1Gbps）和麒麟970（1.2Gbps）。
那麼，這些SoC的LTE調制解調器又是如何實現Mbps向Gbps級別的跨越呢？
無論是驍龍835還是麒麟970等，它們都選擇從三個方向尋求突破：
首先就是載波聚合技術（CA），在4G發展的初期數據的傳輸全都是依靠一條20MHz頻率載波，而載波聚合則相當於將數據傳輸從單車道增加到多車道，比如驍龍X16 LTE調制解調器（驍龍835集成）最高支持4×20Mhz載波聚合（4CA），可將網絡速率提高4倍。
其次就是天線規模與複雜度，比如4×4MIMO技術（4通道接收的天線設計），用更多的天線提升信號強度、克服信道衰落、降低誤碼率，加速通信速率。最後則是對256-QAM高級調製方式的支持，可以將每個數據流的帶寬提升。
需要注意的是，支持準5G的手機要想獲得突破Gbps級的速度，不僅需要在手機端部署4×4MIMO，還需要運營商的基站端支持4T4R。可惜，運營商們認為市面上採用4×4MIMO設計的手機太少，所以根本沒必要花錢去搭建4T4R基站；而手機廠商們看到運營商對4T4R的冷眼態度，自然也沒有心情去給手機內部步驟更多的天線了。
好消息是，隨著距離5G時代越來越近，手機廠商和運營商之間的惡性循環終將“守的雲開見月明”。在2018年中，會有更多高端手機將以準5G的速度為賣點，不斷刺激我們的採購神經。
真5G又能有多強
在準5G時代，1Gbps的下行速率相當於128MB/s的下載速度，在理想的網絡環境中緩存一部1GB的超清視頻只需8秒的時間。既然準5G都能有如此速度，那真5G又能帶來怎樣的改變？
5G網絡的最大特色就是快，其初始的下行峰值速度就能達到10Gbps，而後還能進一步加速到20.74Gbps。這意味著什麼？當你想下載一部6GB的高清視頻，只需眨眼的2秒功夫就已經下載完成。屆時eMMC標準的閃存芯片就將成為手機硬件端的瓶頸，需要和UFS2.1或更先進的閃存技術搭配才能釋放5G的高速潛力。
5G的另一個特色就是延遲低於1毫秒。1毫秒是什麼概念？當我們的手指被針刺中，需要大約100毫秒疼痛感才會傳達到大腦。超低延遲和大數據文件的高速傳輸讓5G能夠像第六感一樣近乎實時地獲取與周圍環境的信息。比如無人駕駛的汽車可使用基於雲的人工智能和數據，與路上其他汽車以及包括路燈在內的交通基礎設施進行實時“溝通”，再比如遠程手術中控制手術刀的精準操作等。
此外，未來的5G網絡還將對“萬物互聯”和“智慧城市”提供最有力的支撐。在2G時代，電腦和電腦連接是常態；3G/4G時代過渡到了人與人之間互聯的轉變；步入5G時代後，人和人、人和物、物和物都將連成一體，將構建成一個全新的信息化的基礎設施，市場將迎來一個“真正意義上的融合網絡”。
那麼，5G又是如何實現的上述特性？
簡單來說，5G調制解調器通過引入毫米波（mmWave）頻段提供更大的帶寬，從有限的幾根天線改為多陣元天線陣列，使用波束成形和波束追蹤技術，將毫米波的移動性和覆蓋擴展到非視距範圍，從而實現智能協同。
問題來了，5G對普通用戶的實際意義大嗎？
答案是，絕大多數普通用戶根本用不上5G網絡大帶寬、萬物互聯和低時延這三大特性的。根據英特爾的預測，待2020年5G網絡商用時，個人用戶的手機/筆記本每天的平均數據量約1.5GB，而自動駕駛則將達到每天4000GB。現實中手機裡沒有足夠的存儲空間，流量套餐也不允許我們隨意下載超清視頻，因此5G網絡的最大受益領域還是自動駕駛、AR/VR、自動工廠和智慧城市。
此外，即便5G正式商用後，我們所能買到的手機也都屬於“多模設備”，它們可同時使用5G、4G和Wi-Fi連接，將確保5G無線網絡分階段順暢部署，同時還能充分利用對4G和Wi-Fi的現有投資。
各大芯片廠的5G現狀
步入2018年，各大芯片廠的5G產品佈局達到了怎樣的水平？相信這也是很多朋友想了解的信息，畢竟一款手機想要享用5G大餐，核心就是所搭載SoC內集成的調制解調器。
先來看看高通，2017年10月，高通在驍龍X50調制解調器的展示機上實現了第一個5G數據連接，利用28GHz毫米波頻譜達到了千兆網速。可惜，高通稱5G基帶、射頻、網絡還需要1至2年調試時間，所以真5G手機要等到2019年上半年才能登場。而2018年將與我們見面的驍龍845，調制解調器將從驍龍X16升級到驍龍X20，下行峰值速度也從1Gbps提升到了1.2Gbps。
再來看看華為，2017年11月華為先是聯合德國電信正式宣佈推出全球首個5G商用網絡，隨後又在中國移動全球合作伙伴大會期間發佈了全球首款3.5GHz頻段的小型化5G預商用CPE樣機，並聯閤中國移動研究院基於5G端到端解決方案，演示了16路4K超高清視頻實時點播業務，期間單用戶峰值速率達1.3Gbps以上。而2018年內最常與我們打交道的就是麒麟970，理論下行峰值速度和驍龍845一樣都是1.2Gbps。
英特爾雖然退出了手機芯片市場的競爭，但這並不影響英特爾品牌調制解調器的研發，未來的蘋果iPhone就是英特爾的大客戶。英特爾曾在CES2017上公佈了英特爾XMM8000系列，這是一款多模、全頻段的商用5G調制解調器，預計於2019年中用於商用客戶設備。在速度上，XMM8060可實現每秒高達1.6GB的傳輸速度（注意單位可不是Gbps哦）。在2018年英特爾主打的LTE調制解調器為XMM7660/XMM7560，前者支持1.6Gbps的傳輸速率，超過麒麟970的1.2Gbps，後者則可實現1Gbps的速度。
三星在2017年10月曾於東京附近的埼玉縣測試5G服務，在速度約為每小時100公里行駛的火車上，網絡的下載速度可以達到1.7Gbps。至於我們熟悉的Exynos芯片，即將與我們見面的Exynos 9810將採用支持6CA載波聚合和4×4MIMO的調制解調器，最高下行速度達到1.2Gbps，為準5G鋪平了道路。
調制解調器的研發一直都不是聯發科的長項，在其他旗中高端SoC紛紛將Cat.12（下行速率600Mbps）納入標配時，Helio X30卻還停留在Cat.10（下行速度450Mbps）。還好，據說聯發科已經將被列進下一代iPhone X的基帶供應商隊伍中，如果獲得了蘋果的資金和技術支持，其5G化進程的節奏應該可以提速不少。