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5G到来后,之前买的4G手机是否可以升级到5G

日期:04-17

5G到来后,之前买的4G手机都不能直接升级到5G

5G概念被炒的火热,新闻媒体遇到5G相关的新闻无不争先恐后的报道着,普通消费者也都看到这样的新闻都快耳朵长茧了,但是对于5G这个新来事物还是充满陌生感,关于5G的问题层出不穷,比如5G到底能有多牛X?要先用上5G有哪些条件(换卡或者换手机)?笔者认为肯定有想当一部分人肯定在想现在的4G手机是否能直接升级到5G,那样既方便又省钱。

 

5G到底有哪些可以拿得出手技术指标?

移动通信技术为了满足人类通信使用需求,基本按照十年一代往前演进着,毋庸置疑,可以说是每一代新的移动通信技术的产生,不管是是语音通话能力,上网速度、频谱效率等方面都有大幅提升。

 

就拿上网速度来说吧,1G时代采用模拟和和频分复用(FDMA)技术,网速速度只有几kb每秒,2G时代,主要采用数字时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种技术,网络速度大幅提升到几百kb每秒,3G时代,采用的都是CDMA技术,网速已经可以达到几十兆每秒,而我们现在正处于4G成熟期,LTE标准终于一统江湖,把网络速度提升到百兆每秒(实验室测试速度甚至可以上探到千兆每秒),那5G到底有多大能耐?

 

从上图的比较数据来看,5G网络的下行理论下行峰值速率将高达20Gbit/s,上行也可以达到10Gbit/s,而4G网络的速度只有100多Mbps(最新高通X55通过一些技术使用可以把4G的网络速度提升到2.4Gpbs);在实际部署的网络方面,将会有100Mbit/s~1Gbit/s的用户体验速率,而4G网络的实际体验也只有10~20Mbps的样子。另外,相对4G网络而言,5G网络系统提升3~5倍的频谱效率、百倍的能效,500KM/h的移动性支持,1ms的空口时延,100万/KM2的连接数密度以及10Tbps/KM2的流量密度等关键能力指标。

 

这里有点需要说明的是,5G网络下行峰值速度20Gbps,在现在来说还没办法支持,存在技术难点。就拿最强商用5G基带芯片华为巴龙5000来举例,在Sub-6GHz(中频频段,我国5G的主用频段)频段可实现4.6Gbps,在毫米波(高频频段)频段达6.5Gbps,是4G LTE可体验速率的10倍。

看上去5G的技术在很多方面都提升了很多,还是非常诱人的,那普通用户能否花上最小的代价,仅通过升级就可以用上5G呢?

4G手机无法升级到5G的原因

OTA(Over the air)是全球所有手机厂家对于已售手机,升级手机软件的一种方式。不管你是使用的苹果iOS系统,还是使用华为、小米等手机的Android系统,当手机冒出一些问题,或者说又有一些新的功能要让手机用户使用的时候,手机都可以通过OTA升级的方式解决问题,如果不用这样的方法而是采用召回的方法,显然成本考量不划算。

但是对于需要支持5G,就从现在的4G通过OTA升级到5G是否可取呢?答案是NO,不管你是用的千元4G手机还是万元4G手机,都无法通过简单的OTA软件升级支持5G。

 

如上图所示,这是一个我们手机射频系统框架图,从图中可以清楚的看出手机的射频硬件可以分成三个部分:

第一部分,基带芯片和收发器;第二部分,射频前端器件(包含开关、滤波器、PA、LNA、Tuner等);第三部分,天线。

1、基带芯片和收发器

 

基带芯片和收发器芯片,可以说是手机能够有通信能力的关键点。我们就以现在已经量产和商用的两款5G基带芯片来说,对于高通的X50,是一颗仅支持5G的基带芯片,现阶段高通只能允许它和使用骁龙855(小米9使用的处理器)配对使用,两者直接的通信需要使用PCIE和UART口来通信,对于不是使用骁龙855处理器的手机,基本没有可能外接X50.

华为也推出5G基带芯片巴龙5000,是全球第一款量产且支持多模的5G基带芯片,它也需要搭配起来980来工作,而对于华为的老平台,没有对应的接口去连接。

特别还要拧苹果手机来讲一下,苹果为了尽快得到5G基带芯片,最终还是向高通低头,不但交了欠款,还没办法只能在未来6年继续跟高通合作,但凡苹果能解决5G基带芯片问题,它是不可能低头。

2、射频前端器件

射频前端器件,作为手机与外界通信的重要节点,在整个通信系统中产生的作用是不言而喻的。射频前端器件,与网络模式,频谱频率和频段带宽有着高度紧密的关系,可以说都是量身定做的。

5G给射频前端提出全新的要求:

带宽方面,4G时期单载波最大带宽是20MHz,5G时期这一数据直接飙升到100MHz,对于PA这个期间来说,肯定要去重新设计;波形方面,相比较标准的LTE,5G的CP-OFDM的波形最大的区别在于SCDMA很高,对PA来说,就是峰均比更高,这时PA需要更宽、更高的线性设计;系统架构方面,因为5G需要更多的频谱,意味着你必须要有更多的支持新的频段前端器件;因为引入新的波形CF-OFDM,带宽变宽了,子载波的间隔变宽了,这就需要新的射频半导体;因为4G、5G信号的共存和互干扰方面需要更快的开放切换速度。

3、天线

我们的手机是越做越漂亮,厚度是决定手机是否漂亮的关键因素。拆开我们的手机,除了可以看到PCB版本,摄像头模组和电池等一些大的器件,还会发现形态各异的手机天线,弥补在一起,这里包含我们2G、3G、4G、蓝牙、Wi-Fi、GPS等天线。

 

没有天线,手机无法发射信号给网络,网络发射的信号,手机也无法接收到。需要重点说的是5G使用了一些毫米波频段,随之而来的就是引入了波束赋形和天线阵列,这个天线阵列除了在基站端有做,手机端同样有。

 

如上示意图,手机内部新添加了4G毫米波模组,每个模组上面带有2X4的天线阵列,未来的5G手机,必须通过这样的模块和波束赋形技术帮忙,才能高效的跟基站通信。

综上所述,5G的新技术和新特点,决定了要想5G必须更换5G手机,现在的4G手机不管什么品牌,什么价位,都无法通过简单升级支持5G。