5G網(wǎng)絡(luò)只有用戶體驗(yàn)得到了真正的改善才會(huì)有價(jià)值和意義

7月17日，由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)，IMT-2020(5G)推進(jìn)組聯(lián)合中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)共同主辦的2019年（暨第七屆）IMT-2020(5G)峰會(huì)在北京開(kāi)幕。為期兩天的峰會(huì)以“5G商用 共贏未來(lái)”為主題，邀請(qǐng)工信部領(lǐng)導(dǎo)以及數(shù)十家國(guó)內(nèi)外主流移動(dòng)通信和行業(yè)應(yīng)用單位專(zhuān)家500多人參加會(huì)議，集中探討5G技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)等最新進(jìn)展與趨勢(shì)等最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)。

會(huì)上，聯(lián)發(fā)科技先進(jìn)通信技術(shù)開(kāi)發(fā)部副總監(jiān)雷敏發(fā)表了演講。

以下為演講全文：

謝謝馬總的介紹！各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓，大家好！我是來(lái)自聯(lián)發(fā)科的雷敏，今天很高興有這樣機(jī)會(huì)參加IMT-2020的5G峰會(huì)，跟大家分享聯(lián)發(fā)科的觀點(diǎn)，我們會(huì)從芯片商的角度談?wù)?G的基于以及對(duì)MODEM的挑戰(zhàn)。

大家對(duì)5G三大場(chǎng)景已經(jīng)非常熟悉了，隨著5G牌照的發(fā)放，5G將首先商用eMBB場(chǎng)景，將給終端用戶帶來(lái)極致的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)。

另一方面，具有超高能力的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)講于人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算結(jié)合在一起，構(gòu)建新一代的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

5G不僅在移動(dòng)通信領(lǐng)域邁出了革命性的一步，也為各行各業(yè)創(chuàng)造出前所未有的一個(gè)商機(jī)。

在萬(wàn)物互聯(lián)的5G時(shí)代，我們一直致力于開(kāi)發(fā)出領(lǐng)先、極致、創(chuàng)新的產(chǎn)品，讓每個(gè)人都能“用得著、付得起、買(mǎi)得到”5G新產(chǎn)品，這就是聯(lián)發(fā)科的3A理念。我們先回顧一下聯(lián)發(fā)科的5G研發(fā)之路，我們從標(biāo)準(zhǔn)、芯片開(kāi)發(fā)等同步進(jìn)行5G的研發(fā)。2014年啟動(dòng)了5G研究技術(shù)項(xiàng)目，同時(shí)在5G 3GPP進(jìn)行研究，推動(dòng)多個(gè)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)在技術(shù)領(lǐng)域也作為發(fā)起人。在研發(fā)早期我們通過(guò)原型機(jī)驗(yàn)證5G關(guān)鍵技術(shù)，2015年就完成了全球第一套39G Hz毫米波原型機(jī)。2016年在MWC展示了雙連接和波束追蹤等新技術(shù)，，2017年加入了IMT-2020推進(jìn)組5G試驗(yàn)二階段，和合作伙伴一起驗(yàn)證sub-6G Hz的峰值速率。隨著R15標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，我們持續(xù)加大了研發(fā)力度，去年底推出了M70 5G MODEM，正在參加5G三階段的測(cè)試，從實(shí)驗(yàn)室到外場(chǎng)到與設(shè)備廠商進(jìn)行互聯(lián)互通測(cè)試，希望通過(guò)完整的驗(yàn)證和IOT測(cè)試推動(dòng)整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。

今年5月份，我們推出了首款5G SOC，在演講最后會(huì)為大家作一個(gè)詳細(xì)介紹。

首先看一下最新的一個(gè)M70測(cè)試結(jié)果。首先是一致性測(cè)試，sub-6G協(xié)議、射頻一致性測(cè)項(xiàng)還在逐步認(rèn)證推出中，目前M70已經(jīng)通過(guò)了已認(rèn)證的一致性測(cè)項(xiàng)。吞吐率測(cè)試結(jié)果分別是在N41，N78兩個(gè)頻段上做測(cè)試，這兩個(gè)頻段分別采用5ms的單周期和2.5ms雙周期幀結(jié)構(gòu)，不同的上下行配比，理論上下行峰值吞吐率是1.68Gbps和1.46Gbps，實(shí)際測(cè)試中M70采用SRS天線輪發(fā)，基站調(diào)度下行4流，256 QAM。實(shí)際測(cè)試的結(jié)果接近了理論峰值。同時(shí)上行吞吐率可達(dá)185～270Mbps，遠(yuǎn)超4G上行吞吐率。

移動(dòng)測(cè)試，車(chē)載移動(dòng)，在獨(dú)立組網(wǎng)、SA場(chǎng)景下，N78頻段，當(dāng)小區(qū)輕載時(shí)，切換成功率100%，業(yè)務(wù)保持的平均吞吐率達(dá)到下行617Mbps和上行163Mbps。這些結(jié)果來(lái)自不易，包括研發(fā)和測(cè)試人員的辛苦付出，也要感謝信通院專(zhuān)家的指導(dǎo)以及合作伙伴們的大力支持，這樣才能在國(guó)考中交出一個(gè)圓滿的答卷。

根據(jù)我們最新的測(cè)試結(jié)果以及早上王院給出的結(jié)果來(lái)看，5G的端到端整體成熟度也接近了商業(yè)需求，接下來(lái)根據(jù)用戶的體驗(yàn)提升5G。

回到今天的主題，5G帶來(lái)了無(wú)限的可能，但是同時(shí)對(duì)5G modem的設(shè)計(jì)也帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于普通用戶而言，前面提到了極致峰值速率固然讓人欣喜，但是消費(fèi)者終極是希望得到更好的用戶體驗(yàn)，只有用戶體驗(yàn)得到真正的改善，5G帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)提升才有價(jià)值，才有意義。

對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，更關(guān)心的是5G信號(hào)質(zhì)量好不好，能否保持通常連接。其次關(guān)心的是手機(jī)有沒(méi)有電，因?yàn)樵诋?dāng)今4G時(shí)代，4G手機(jī)基本上就是一天一充電，重度用戶基本上會(huì)攜帶快充電源線或者充電寶不離手，手機(jī)續(xù)航能力是用戶體驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)。

用戶體驗(yàn)還有一個(gè)重點(diǎn)是應(yīng)用案例的開(kāi)發(fā)，需要開(kāi)發(fā)出一些應(yīng)用場(chǎng)景滿足不同的需求。從2G、3G、4G的發(fā)展歷程來(lái)看，都是先有通信技術(shù)革命性的變化，才衍生出有某個(gè)殺手級(jí)的應(yīng)用，所以這個(gè)方面我們并不是特別擔(dān)心。

今天我們會(huì)集中討論一下上行覆蓋和手機(jī)功耗兩個(gè)方面的挑戰(zhàn)，以及聯(lián)發(fā)科的解決方案。

首先是上行覆蓋，是業(yè)界非常關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)于終端來(lái)說(shuō)，因?yàn)榻K端的發(fā)射功率是受限的，TDD頻率上行覆蓋更是一個(gè)短板，因?yàn)樵试S發(fā)的時(shí)機(jī)是受限的，5G大部分的中高頻段都是TDD頻段。我們以NSA來(lái)看，還進(jìn)一步面臨終端上行發(fā)射功率需要在LTE/NR之間做共享的問(wèn)題，通常有兩種功率共享方案，一個(gè)是SUO，一種是DPS。SUO顧名思義，在一個(gè)時(shí)間只會(huì)在一個(gè)RAT上發(fā)上行，但是該方案導(dǎo)致每個(gè)RAT的上行時(shí)機(jī)減少。DPS是動(dòng)態(tài)功率共享，UE即使移動(dòng)到小區(qū)邊緣，仍然能夠維持兩個(gè)上行鏈路，在保證LTE上行覆蓋的基礎(chǔ)上，最大化了NR上行吞吐率，我們的系統(tǒng)仿真結(jié)果表明DPS比SUO平均有28%的上行的改善。

在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，對(duì)于上行控制信道PUCCH并沒(méi)有定義任何發(fā)送分集方案，但是我們可以通過(guò)兩個(gè)天線可以實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼發(fā)送分集的，這樣的發(fā)送分集方案對(duì)于基站是透明的，并不會(huì)增加基站額外處理復(fù)雜度，系統(tǒng)仿真結(jié)果也表明，這種預(yù)編碼方案能夠提高27%到60%的一個(gè)覆蓋改善，同時(shí)對(duì)于提升HARQ和CSI feedback）穩(wěn)定性也有幫助。

最直接的上行覆蓋解決方案就是提升發(fā)送功率，也就HPUE，采用功率等級(jí)2， 26dBm最大發(fā)射功率，直接提升上行覆蓋，改善上行容量。在系統(tǒng)仿真中，我們做了N41 Uma的一個(gè)仿真，3dB power gain等效于增加了40%的覆蓋范圍，同時(shí)上行的吞吐率也有25%的一個(gè)改善。

接下來(lái)看一下功耗問(wèn)題。其實(shí)NR的終端功耗問(wèn)題是非常嚴(yán)重的，首先NR支持更大的帶寬、更高的速率和更低的延遲，這都需要modem的處理速度更快，clock rate更高，都無(wú)疑會(huì)帶來(lái)更多的功耗。初步分析表明，sub-6G 5G modem的功耗會(huì)是4G的modem的2到3倍。5G modem很可能會(huì)出現(xiàn)散熱問(wèn)題，業(yè)界普遍認(rèn)為5G modem已經(jīng)成為繼CPU/GPU后新的手機(jī)發(fā)熱源頭。

另一方面，從手機(jī)的整體設(shè)計(jì)來(lái)看，由于要向下整體兼容，同時(shí)要支持2G、3G、4G，同時(shí)支持5G的NSA和SA，更多的天線，包括RF前端器件，這些無(wú)疑都會(huì)擠壓手機(jī)的一個(gè)電池空間。超強(qiáng)的手機(jī)續(xù)航能力對(duì)普通用戶來(lái)說(shuō)是剛需，但是對(duì)芯片廠商和手機(jī)廠商是一個(gè)痛點(diǎn)。

這邊先以4G用戶的一個(gè)DOU切入一下看看有什么樣的解決方案，一個(gè)用戶手機(jī)一天80%以上的時(shí)間都處于非數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，這個(gè)非數(shù)據(jù)傳輸包括待機(jī)或者是僅有控制信道但是沒(méi)有調(diào)度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的場(chǎng)景。

這些非數(shù)據(jù)傳輸所占的功耗大概是整個(gè)modem功耗的60%。其實(shí)這些非數(shù)據(jù)傳輸并不需要開(kāi)一個(gè)100M Hz的大帶寬，如果有一個(gè)動(dòng)態(tài)的帶寬切換方案，這將對(duì)于功耗改善有巨大的幫助。

先來(lái)看一下3GPP標(biāo)準(zhǔn)上是怎么定義動(dòng)態(tài)帶寬切換的，在R15引入了BWP，就是帶寬分段的節(jié)電方案，就是希望動(dòng)態(tài)調(diào)整終端帶寬，在保持傳輸性能同時(shí)最大化節(jié)電的效果，讓終端的電池真正做到物盡其用。

比如終端在接入和待機(jī)的時(shí)候，都盡可能待在窄的帶寬上，連接態(tài)需要適應(yīng)不同的流量甚至業(yè)務(wù)類(lèi)型配置不同的終端帶寬。聯(lián)發(fā)科技在3GPP中作為BWP一個(gè)重要的貢獻(xiàn)者，我們目前持續(xù)跟3GPP其他公司推R16的一些新的省電方向，包括在CDRX下power saving signal/channel設(shè)計(jì)，以及R17會(huì)把省電從終端側(cè)拓展到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，希望通過(guò)大家的共同努力，讓5G通訊系統(tǒng)更加綠色節(jié)電。

這里以一個(gè)視頻業(yè)務(wù)為例，看一下BWP的節(jié)電效果。如果傳輸?shù)氖且粋€(gè)4K高清視頻，對(duì)于LTE來(lái)說(shuō)帶寬窄，容量小，需要更多時(shí)間傳遞大包的視頻數(shù)據(jù)。NR擁有大帶寬了，可以在短時(shí)間內(nèi)傳輸完大數(shù)據(jù)包，但是傳輸完之后，如果終端仍然維持在大帶寬下監(jiān)聽(tīng)PDCCH信道，無(wú)疑仍會(huì)消耗不少電量。而B(niǎo)WP可以及時(shí)動(dòng)態(tài)靈活調(diào)整終端帶寬，極致情況下可以讓終端帶寬適配到流量上去。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明NR搭配BWP上能量效率上有明顯的優(yōu)勢(shì)，比100M帶寬的NR節(jié)省節(jié)省50%以上的能耗。

對(duì)于R15這樣一個(gè)幾個(gè)重要的節(jié)電特性BWP，我們的芯片已經(jīng)完全能夠支持了，業(yè)界也越來(lái)越重視終端的功耗，不管是國(guó)標(biāo)還是運(yùn)營(yíng)商的終端白皮書(shū)里面，BWP都被視為了必選。

整個(gè)低功耗的落地是需要各方面共同努力的，除了R15 BWP的引入之外，連接態(tài)下非連續(xù)接收CDRX，也是一種改善終端功耗的方案，通過(guò)設(shè)置合理的CDRX周期，on-duration，inacTIvity TImer，TRS等參數(shù)，在沒(méi)有數(shù)據(jù)的情況下，可以通過(guò)關(guān)閉UE的接收鏈路，降低功耗。CDRX搭配上BWP可以進(jìn)一步改善終端的一個(gè)續(xù)航。

這里我們也進(jìn)一步推薦跨時(shí)隙調(diào)度的參數(shù)配置，一臺(tái)手機(jī)大多數(shù)情況下只有PDCCH（，并沒(méi)有對(duì)應(yīng)調(diào)度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在這個(gè)情況下，如果第N個(gè)時(shí)隙持續(xù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)沒(méi)有被N-1時(shí)隙的PDCCH調(diào)度，那么終端在接收完第N個(gè)時(shí)隙的PDCCH后即可關(guān)斷RF，就可以直接進(jìn)入休眠狀態(tài)，3GPP標(biāo)準(zhǔn)完全支持跨時(shí)隙調(diào)度，只是把K0配置為1即可。我們的系統(tǒng)仿真結(jié)果表明在PDCCH only場(chǎng)景下，采用跨時(shí)隙調(diào)度能夠提供20%以上的節(jié)電效果，而此時(shí)引入的空口延遲在30kHz的子載波下，比非跨時(shí)隙調(diào)度僅增加0.5ms，這在eMBB場(chǎng)景是完全可以接受的。

如果下行做高速接收，上行一直采用峰值速率發(fā)送，終端可能面臨過(guò)熱問(wèn)題，嚴(yán)重情況下，終端不得不直接斷鏈關(guān)機(jī)重啟，R15中已經(jīng)提供了一種過(guò)熱解法，UE可以通過(guò)RRC信令上報(bào)能力降低，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求，降低UE能力，鏈路仍然可以維持下去。

所有這些終端節(jié)電的解法都有賴(lài)于端到端的一個(gè)支持，我們希望和業(yè)界伙伴一起推動(dòng)省電方案的落地，從源頭上改善手機(jī)的一個(gè)續(xù)航能力。

接下來(lái)跟大家分享一下聯(lián)發(fā)科技最新的5G SOC的單芯片的消息，SOC單芯片在整個(gè)移動(dòng)生態(tài)體系中扮演著重要的角色，運(yùn)營(yíng)商伙伴一直強(qiáng)調(diào)5G商業(yè)化的標(biāo)志是規(guī)?；陌l(fā)展，其中終端規(guī)?；顷P(guān)鍵，面向終端的規(guī)模普及，終端單芯片是一個(gè)終極的一個(gè)解決方案。

聯(lián)發(fā)科技在過(guò)去十余年一直致力于系統(tǒng)單芯片的開(kāi)發(fā)，這款最新的5G單芯片采用了7納米的制程，高性能低功耗率先采用了A77和G77，搭配最新的APU3.0，搭載M70 modem，前面提到的上行覆蓋和低功耗方案已經(jīng)內(nèi)置其中。這款SOC擁有優(yōu)異的架構(gòu)，強(qiáng)大的影像功能和AI性能，搭配超高速5G，會(huì)給用戶帶來(lái)很好的使用體驗(yàn)。

這款SOC今年Q3向主要客戶送樣，首批搭載5G SOC的終端預(yù)計(jì)是明年一季度上市，聯(lián)發(fā)科技會(huì)加速5G芯片的上市，加速5G商業(yè)的成熟。

面對(duì)5G生態(tài)的加速，我們希望用5G新技術(shù)積極與產(chǎn)業(yè)界緊密合作，持續(xù)推動(dòng)5G的技術(shù)的普及，共創(chuàng)5G未來(lái)，謝謝大家！