高通如何迎接下一個無線連接時代

得益于智能終端和無處不在的無線云端訪問，如今人們的生活比以往更加互聯(lián)互通。從智能手機(jī)與筆記本電腦上的語音通話和寬帶接入，到網(wǎng)聯(lián)汽車和海量物聯(lián)網(wǎng)終端，無線連接已成為現(xiàn)代創(chuàng)新的支柱。展望未來，無線技術(shù)進(jìn)步對我們這個聯(lián)系日益緊密的社會至關(guān)重要，高通堅(jiān)信邊緣終端側(cè)智能技術(shù)將創(chuàng)造價(jià)值，讓用戶切實(shí)感受到技術(shù)帶來的便利。

先進(jìn)無線連接釋放邊緣側(cè)價(jià)值

高通致力于持續(xù)創(chuàng)新，不斷增強(qiáng)無線體驗(yàn)，提高系統(tǒng)效率，并連接全新無線終端和服務(wù)。2025年世界移動通信大會(MWC)，高通將展示最新的無線創(chuàng)新技術(shù)。下面，請跟隨高通技術(shù)公司工程技術(shù)高級副總裁Dr. John Smee(莊思民博士)的介紹，了解高通引領(lǐng)下一個無線連接時代的主要研究方向。

在高通技術(shù)公司，我們正探索技術(shù)新前沿并突破邊界，致力于實(shí)現(xiàn)讓智能計(jì)算無處不在的愿景。從5G Advanced和6G，到Wi-Fi、藍(lán)牙和UWB等，高通正推動基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)步以滿足未來連接需求。

基礎(chǔ)無線演進(jìn)

在持續(xù)釋放無線技術(shù)真正潛力的過程中，高通的工作重點(diǎn)仍然是強(qiáng)化無線系統(tǒng)的基礎(chǔ)要素。我們通常將這種研究方向稱為“演進(jìn)式”路徑，在現(xiàn)有強(qiáng)大系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升性能和效率。今年，我們重點(diǎn)關(guān)注兩項(xiàng)最基礎(chǔ)的無線網(wǎng)絡(luò)能力——覆蓋和容量。

邁向無處不在的連接

提升覆蓋能力是高通持續(xù)開展無線研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。目前，在低頻段(通常1 GHz以下和1 GHz與2 GHz之間)頻譜上部署的網(wǎng)絡(luò)具有最廣泛的覆蓋，因?yàn)?a target="_blank">信號在自由空間和穿過障礙物時傳播良好。然而，這些FDD和較低TDD頻段在帶寬上存在固有限制。隨著6G時代臨近，我們將迎來重新設(shè)計(jì)空口的寶貴機(jī)會，將引入新技術(shù)以顯著提升頻譜效率，并在所有頻段增強(qiáng)覆蓋。

除增強(qiáng)地面網(wǎng)絡(luò)之外，我們還在推進(jìn)5G衛(wèi)星(也稱為非地面網(wǎng)絡(luò)——NTN)技術(shù)，以填補(bǔ)偏遠(yuǎn)地區(qū)和海洋區(qū)域的覆蓋空白。通過地面和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的無縫銜接，可實(shí)現(xiàn)全域連續(xù)覆蓋。設(shè)想一輛汽車或一臺物聯(lián)網(wǎng)終端從城區(qū)漫游到郊區(qū)和鄉(xiāng)村地帶，衛(wèi)星覆蓋可確保通信不中斷，在沿途持續(xù)提供有價(jià)值的信息和服務(wù)。

擴(kuò)展容量，滿足未來數(shù)據(jù)需求

隨著無線網(wǎng)絡(luò)不斷演進(jìn)以支持更多用戶、終端和服務(wù)，很明顯對容量的需求也越來越大。高通不僅努力提高現(xiàn)有頻段的頻譜效率，還優(yōu)化MIMO系統(tǒng)設(shè)計(jì)從而支持中高頻段(即7-15 GHz)的新頻譜。這一“FR3”新頻段可提供約400 MHz的全新廣域帶寬。通過先進(jìn)仿真與空口測試，F(xiàn)R3 Giga-MIMO系統(tǒng)展現(xiàn)出顯著的吞吐量增益，并且其覆蓋范圍可與低于7 GHz的頻段相媲美。高通將持續(xù)與頻譜監(jiān)管機(jī)構(gòu)及行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者攜手，推動該頻段為6G商用做好準(zhǔn)備。

在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，為了滿足日益增長的云計(jì)算需求，超本地化連接需求也在快速增長。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部引入無線連接補(bǔ)充現(xiàn)有光纖鏈路能夠帶來諸多好處。例如，毫米波(24 GHz及以上)和sub-THz(100 GHz及以上)頻譜能夠提供顯著的額外容量，同時兼具方向性和靈活性，以應(yīng)對不斷變化的需求。

無線運(yùn)營優(yōu)化

在推動無線技術(shù)突破邊界、實(shí)現(xiàn)出色性能的同時，將端到端系統(tǒng)效率提升至新的水平同樣重要。這些優(yōu)化通常面臨復(fù)雜的挑戰(zhàn)，并且需要預(yù)測性和實(shí)時性的解決方案，而且隨著無線系統(tǒng)越來越先進(jìn)，這也將進(jìn)一步加劇挑戰(zhàn)。通過利用數(shù)字孿生(Digital Twins)和人工智能(AI)等技術(shù)進(jìn)步，高通正在擴(kuò)展創(chuàng)新工具包以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。

利用無線自適應(yīng)智能

毫無疑問，AI的興起正在改變世界，開啟全新的體驗(yàn)和使用場景。在無線技術(shù)領(lǐng)域，AI具有徹底變革系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的潛力。

高通的6G愿景是構(gòu)建一個AI原生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)AI在跨多個網(wǎng)絡(luò)層以及終端內(nèi)的無縫集成。預(yù)計(jì)未來的網(wǎng)絡(luò)能夠隨著時間推移不斷學(xué)習(xí)和自適應(yīng)，利用AI原生協(xié)議賦能網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實(shí)時條件(比如流量負(fù)載、用戶移動性和干擾水平)動態(tài)調(diào)整參數(shù)，從而為每個用戶、應(yīng)用程序和終端優(yōu)化性能表現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，研究重點(diǎn)之一便是如何協(xié)同網(wǎng)絡(luò)和終端側(cè)AI從而實(shí)現(xiàn)真正的系統(tǒng)優(yōu)勢。這項(xiàng)工作在5G Advanced中設(shè)計(jì)雙向AI增強(qiáng)信道狀態(tài)反饋(CSF)時已經(jīng)啟動。高通正與諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室、羅德施瓦茨等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者密切合作，展示全新AI增強(qiáng)空口設(shè)計(jì)的優(yōu)勢和可擴(kuò)展性。

除了通過原型設(shè)計(jì)工作更好地了解無線AI的潛在優(yōu)勢，高通還在評估各種方法的可行性。例如，我們預(yù)測并驗(yàn)證了當(dāng)模型并未在所有可能位置訓(xùn)練時，無線AI也能帶來顯著效益。不過，維護(hù)多個本地化模型有助于性能的進(jìn)一步增強(qiáng)。這也凸顯了無線AI模型的生命周期管理至關(guān)重要，有助于實(shí)現(xiàn)高效的模型切換和終端側(cè)自適應(yīng)以最大化系統(tǒng)性能。

實(shí)現(xiàn)實(shí)時系統(tǒng)效率

物理無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字孿生技術(shù)可助力智能決策，在優(yōu)化端到端的系統(tǒng)性能和運(yùn)營效率方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

其中一個潛在用例是，通過高保真網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)切片在低時延應(yīng)用中的配置和性能。高通基于O-RAN的服務(wù)管理與編排(SMO)解決方案，結(jié)合了數(shù)字孿生服務(wù)和AI能力，并與RAN自動化對接，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的KPI預(yù)測，從而大規(guī)模評估、創(chuàng)建和管理網(wǎng)絡(luò)切片。

數(shù)字孿生的應(yīng)用范圍還進(jìn)一步延伸到了無線射頻操作領(lǐng)域。高通的研究正在探索其對大規(guī)模MIMO部署中模擬波束成形性能的影響。我們在演示中展示了兩種主要運(yùn)行模式——基于用戶分布感知的半靜態(tài)碼本波束成形，以及針對用戶特定需求的動態(tài)波束成形，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的定制化水平和更快的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力。我們的演示提供了RAN自動化的未來愿景，例如高通躍龍 (Qualcomm Dragonwing)RAN自動化套件。

新興無線服務(wù)

高通致力于將無線連接擴(kuò)展到新的終端和服務(wù)中，為更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造更多機(jī)遇。無線連接、低功耗計(jì)算和終端側(cè)智能的融合將帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)，我們正從端到端的視角看待整個系統(tǒng)以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

賦能大規(guī)模沉浸式通信

我們正為下一代移動體驗(yàn)奠定基礎(chǔ)，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)處于其中最前沿。要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高保真的沉浸式通信，需要新型的分布式空間計(jì)算架構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)沉浸式通信的未來愿景，高通正與基礎(chǔ)設(shè)施提供商、終端制造商和軟件供應(yīng)商合作。這項(xiàng)工作依托終端側(cè)和邊緣云處理，二者通過低時延的無線通信實(shí)現(xiàn)連接。

無線感知通信一體化

拓展現(xiàn)有無線基礎(chǔ)設(shè)施在通信以外的應(yīng)用是一個激動人心的前沿領(lǐng)域。集成感知技術(shù)使用射頻(RF)來探測物體和運(yùn)動。其中一個主要的用例是，通過深入了解環(huán)境(比如障礙物的位置)來增強(qiáng)無線通信。這種方法可以帶來許多重要的好處，例如通過減少通信開銷來節(jié)省設(shè)備功耗。在演示中，我們通過實(shí)時光線追蹤技術(shù)打造了環(huán)境的高保真數(shù)字孿生模型。

在通信之外，無線感知技術(shù)還能夠?yàn)橄到y(tǒng)監(jiān)測開辟新的可能性，比如空中無人機(jī)探測。我們的研究致力于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的可靠檢測與跟蹤。

未來圖景

在高通技術(shù)公司，我們很高興能夠引領(lǐng)無線技術(shù)持續(xù)演進(jìn)。2025年將是意義重大的一年，標(biāo)志著6G標(biāo)準(zhǔn)化正式啟動。在巴塞羅那MWC大會結(jié)束后的一周，我們將參加在韓國首爾舉行的3GPP 6G RAN全體會議。未來將有許多富有挑戰(zhàn)且令人興奮的工作，并且有望改變世界。

歡迎蒞臨位于3號廳3E10號展位的高通展臺，親身體驗(yàn)我們的前沿技術(shù)演示。