突破續航能力、散熱能力……5G手機將帶來新體驗
突破續航能力、散熱能力、天線設計、空間利用、5G通信協議等技術瓶頸——
5G手機將帶來新的用戶體驗
自6月6日工信部發放5G商用牌照後，躍躍欲試的手機用戶們不斷刷新三大運營商的5G套餐預約數，諸多廠商紛紛推出自家的5G手機。5G手機將給我們帶來哪些驚喜，又將帶來哪些使用場景的變革，支撐5G手機的技術變革有哪些？首屆“世界5G大會”召開前夕，vivo通信研究院總經理秦飛和OPPO研究院資深通信標準研究員沈嘉接受科技日報記者採訪時表示，突破了續航能力、散熱能力、天線設計、空間利用、5G通信協議等技術瓶頸的5G手機，將帶來新的用戶體驗。
5G手機價格預計明年將降到2000元左右
2019年是5G網路的元年，高速度低時延的5G網路，能給用戶帶來區別於4G的哪些不同體驗？OPPO研究院資深通信標準研究員沈嘉認為，目前很難精確地預測5G的具體應用形態，但在他看來，5G時代會有更多可穿戴式設備。在終端體驗上，用戶玩遊戲的互動性將更強，沉浸度更高，視頻不僅更清晰流暢，還會出現3D視頻、AR/VR視頻等新形式。
而在工業網際網路領域，5G的低時延、高可靠的特點，將有可能在工業、安防、交通等行業深度使用。“例如在工廠裏遙控設備，採集工業化設備的數據，進行實時傳送。”
沈嘉表示，在消費電子領域，5G也將有廣為應用。現在大家看AR、VR時會有眩暈的感覺，這是因為時延有點大，未來時延可以控制在幾毫秒。
“而在車聯網領域，信號傳輸的空中介面這塊，目標時延要降到1毫秒以內，可靠性達到99.9999%。”
目前，不少手機廠家推出5G手機，且價格偏高，在4000元左右，5G手機價格何時才能更親民？沈嘉表示，影響手機價格的主要因素是產量和規模。目前5G手機的成本受5G處理的基帶、射頻晶片等元器件影響，未來隨著技術的快速成熟和上下游生產商規模擴大，不久後將會迎來價格下降。
無獨有偶，vivo通信研究院總經理秦飛介紹，目前的5G手機重點面向高端機型，而隨著5G網路建設鋪開，5G手機也將更普及，目前行業內的預期是，2020年5G手機價格將下探到2000元左右。
續航、散熱、天線……5G手機的五大技術挑戰
頻寬和傳輸速率的提升，也給5G手機的研發帶來五大技術挑戰。
首先是續航能力。秦飛說：“5G手機的流量消耗將是4G時代的10倍，面臨的首當其衝的挑戰就是電池的續航能力。5G手機的續航時間未必會延長，因為要保證手機的使用體驗。”為此，5G手機的電池電量將從4G手機的1500—2000mAh提高到4000mAh以上。
此外，工程師們還採用了一些新的技術讓手機更省電。“手機息屏時其實也耗電，我們現在正在研究，讓手機在息屏或者不使用通信功能時微睡眠，但有信號傳輸時又可以快速甦醒。同時優化手機內部軟體，用AI來研究用戶需求，根據用戶的使用習慣來分配電能，對於一些要求更高的軟體，比如實時遊戲等，優先分配電能。”沈嘉說。
其次是散熱能力。秦飛說，頻寬、資訊處理量的提升，使得5G手機的耗電量增加，這意味著發熱量也在加大。為此，工程師們使用液冷微迴圈散熱板技術，在金屬的超材料板裏設計毛細微管，充入特殊材料，這些材料在接觸CPU散熱的位置之後，可以為CPU降溫。
第三是5G手機內的空間利用。“5G手機要相容的通信模組和頻段很多，這就像四世同堂一樣，要同時相容5G、4G、3G、2G，還要支援藍芽、WiFi、GPS、北斗導航、FM收音機等模組的運作，器件明顯增加。”秦飛說。
手機的體積有限，如何把這麼多的天線和模組塞進手機？秦飛介紹，工程師們應用“3D複式堆疊技術”，在不改變手機大小的情況下，提高空間利用率，能夠容納更多的器件。
第四大技術挑戰是手機天線的設計，“手機天線並非越多越好，合適的數量才是最好的，我們在天線設計中採用多頻段天線復用技術，把4G、5G天線復用、減少天線數目。vivo的天線工程師面向5G提出了天線的側邊分佈式設計和天線耦合技術等創新解決方案，讓手機信號表現得到保障。”
最後，也是最費神的，就是5G手機的協議測試。秦飛介紹，任何一個手機軟硬體版本的產生，都需要很多次設計和實驗。手機的通信過程，包括手機開機、訪問網站、打遊戲等各種操作，都要經過試驗。5G通信協議都有上萬頁的技術報告，而這些協議的正確性，需要經過反覆的測試。
