文/骆轶琪编辑/李清宇
20天。
如果让你去美国一座城市呆20天，可能是一件让人兴奋的事；但若是让你在这座城市的某栋办公楼待这么久，而且只为反复斟酌某一个环节的优化，就未必如此了。
但这构成了新一代信息通信技术快速迭代过程中，5G技术专家们的日常。
年是5G预商用之年，也意味着是各类5G基础设施、5G终端、5G应用不断调教的关键一年。虽说真正的应用在这一年还没能落实到千家万户，但商用版仍将陆续发布，并进入部分人群的生活。通过实践、反馈，进一步优化体验。这也是新技术更迭的必然过程。
近日，21世纪经济报道就进入了一个带有5G宏站的空间中，感受5G手机终端的体验。
5G体验到底怎么样？
记者进入的空间是OPPO北京超级旗舰店，中国移动专门在这里搭建了一个5G宏站，为场馆内的5G体验提供支持。
先看看传输速率。现场展示的手机显示，5G测速达到了+Mbps下载速率，远远超过目前手机端一般峰值在1-2Mbps的下载速率。
当然，现实情况下并不会达到这么高。现场的5G技术人员解释道，手机展示的只是理论值，真正实际网络应用中，会因受到各种外部因素影响，而压缩现实速率，达不到理想值。
那么目前测算的显示情况下会达到怎样的体验呢？技术人员的答案是，4G在当前实网中的不同地方，效果差异也很大。
按照OPPO官方提供的数据，在外场测试中，Reno5G版可实现Mpbs的下载速率，同等情况下对4G手机提升了大约7.9倍。这意味着5G网络下，能在几秒时间内下载一部P清晰度的电影；在线视频能够任意拖动时间线，无需等待内容加载。上传速率则达到Mbps，同等情况下对4G手机提升约8倍。
时延方面，外场测试中，Reno4G版时延为45ms，5G版时延则约16ms，降低了65%。而用Reno4G和Reno5G版下载1GB左右文件，功耗可以近乎一致。
展示的另一个应用是云游戏。早在MWC期间，包括OPPO在内的几家厂商纷纷展示了这一应用。
据5G技术人员介绍，比如PlayStation级别的游戏，直接用手机运行必然会非常烫手而且耗电。从技术角度来看，云游戏画面比平常手游更加精美，3D渲染的效果也更好，这样庞大的工作都交给了云端服务器完成。再利用5G的短时延、高速率特性，及时下传到本地，无需手机处理。这时候，手机终端可能只是作为一个显示屏呈现信息。“这在4G阶段很难做到。4G网络真实落到每个人，可能只能分到1-2Mbps带宽，但5G网络的目标是让你能有Mbps。”
现场的技术人员向21世纪经济报道记者解释道，5G通信技术下提升传输速率有两种方式，其一是将带宽变宽，其二则是必须使用4*4的MIMO天线。一部5G手机中，将配备多个MIMO天线进行支持。
这种在5G手机中使用的MIMO天线，这是一种多输入多输入的技术，类比到开车过程中，可以理解为，一般使用4*4的MIMO天线，也即把传输信道分成了4条独立的车道。这无异于是对原有单车道传输能力的加倍升级版。
这位人员告诉记者，此外还有外部条件，总体来说，5G是一个庞大的产业链，除了手机终端之外，还有基站设备、核心网、传输网、接触网等等，这些设备背后的厂商也各不相同，意味着现场一个宏站的调试，要对接包括华为、中兴、爱立信等在内的一众通信设备厂商，进行联合调试，这也是一个不断优化的过程。
现场架设的宏站，由于面积较大，实际上一般用在室外，其辐射面积大概能到几公里范围。
5G商用手机有什么不同？
再看应用的主要承载物——手机终端。
早在今年2月，诸多手机厂商就相继在MWC上发布了旗下5G手机，但当时还没有能真正上手看到的。但现在，在国内入手一台5G手机已经指日可待了。
OPPO在近日宣布启动5G星火计划，并面向全国公开招募首批5G体验官，他们将有机会体验OPPOReno5G版手机。
那么一台5G手机的生产，与之前代的手机有什么不同？
这要从源头说起，由于目前真正支持5G技术的系统级芯片（SoC）尚未实现量产，产业链厂商采用的方法是，在4G基础上加一个“外挂”，以便在有5G网络的场景下，可以实现相应的效力。无疑，这首当其冲就是对功耗的挑战。
而5G手机还需要同时支持2G-5G的网络以及Wifi和GPS，对天线等内部硬件的数量和功耗等也有了更高要求。
OPPO的5G技术专家向21世纪经济报道等记者解释道，以往中国手机厂商把元器件直接买-装-卖的流程已经不适用。厂商已经加入元器件的研发环节。
芯片更是如此，据该专家介绍，他就曾专门前往美国高通公司待了20天，研究探讨的一大课题就是降低功耗。
“当前的5G是NSA（非独立组网）模式，有两条“腿”，一条是4G，一条是5G，4G的LTE（网络制式）leg加上NR（接入网）leg，这两条腿加起来构成了5GNSA。当终端到了5G小区覆盖区域之后，如果网络允许，它会把5G那条腿给补上。既然两条腿，耗电按道理会加倍。但基于现有的电池容量限制，加上其他组件都要电量，总续航时间会下降。所以在这方面我们进行了系统级由底层到上层的全方位优化，这个优化还在不断完善中。”他进一步解释道，功耗和稳定性是5G的两大痛点，当前底层系统芯片中，4G和5G调制解调器并非容纳在同一个SoC中，虽说高通骁龙芯片在制程提高上有诸多优化，但因为5G调制解调器这个因素的加入，功耗整体仍会比当前的4G大一些。
从整体研发5G手机产品的角度，需要突破三大方向：天线，内部整机空间设计，软件应用。
在天线方面，因为要比4G承载更全面的信号传输能力，OPPOReno5G版比4G多了4跟天线，达到11跟。但如何放进手机中，又不让天线之间产生信号干扰是一个难题。
据介绍，Reno5G的外体采用了铝合金中框，全面屏和天线RF（射频）信号会产生互相干扰；每个频段的天线有自己的特性，也会有互相干扰；而手握也可能会造成信号中断。
因此在ID设计之初，技术人员就把天线的馈点和位置定好，在此后的打磨、注塑、激光焊接各工序中，还一直要确保天线连接的稳定性。OPPO有一套智能算法，根据当前的基站信号和使用情况，对使用场景进行识别（比如电梯、高铁），从而用上天线、下天线等动态切换进行信号优化。
射频有类似的问题，如何把射频的元器件和前端天线、后端5GModem（调制解调器）芯片结合在一起，也很有讲究。
射频元器件因为5G模块的加入，需要加入独立的射频管理模块，如5G电源管理模块等，
因此必须在一个面积是22毫米×29毫米的单面PCB板上，把多个IC芯片和元器件放进去，并确保稳定地工作，确保EMC电磁兼容，这就需要进行各个层面的仿真处理，比如CAE（计算机辅助工程）仿真，PDN（电源分配网络）仿真等。
总体来说，目前市场上的5G手机，搭载的芯片为5Gmodem外置式，尚不是一个完整的5G独立系统级芯片。该名专家表示，从行业技术演进来看，大概在年可以出现全部集成到一个系统级芯片的情况。也即，大规模商用到普通用户，时间点是从年开始。“如果这个条件具备了，运营商那边再配合资费调整，这些都会促进大规模商用。至于目前讲的功耗问题，这是因现有架构决定的，它先天有点不足。我相信到了明年，随着SoC的实现以及第一代产品的各种反馈，优化会越来越多。”
技术专家介绍道，目前OPPO针对5G手机的功耗问题，在深圳成立了专门实验室，建立了11类大模型进行模拟，每一个大模型中，又细化到5-7个不同的小模型。“我相信明年这个时候或者明年年初，我们的优化场景库可能会扩展到多个，基本上可以把一个普通用户经历的各个场景大部分仿真出来，提出针对性的优化策略，这样可以把功耗降到一个可控的程度。”
5G手机进展有多快？
早在5G商用加速推进的进程中，关于6G的研发也被提上日程，显示出这是一个通信技术快速迭代和应用的时代。
实际上，在基础的探索性工作准备完毕后，OPPO的5G商用手机正式推出，前后耗时约9个月。而在早期原型机测试时，那还是一个类似冰箱一样大的物件。
按照前述技术专家的说法，早在年9月，3GPPR15标准冻结后不久，OPPO就开始搭建各类仿真环境，进行相关测试。比如探索5G极限吞吐率时，原型机的初级阶段极其烫手，需要两个电扇对着吹还得外加冰块。此后才逐渐一路随着3GPP关于标准等的探讨，逐步做小，变成了如今的5G商用手机。
到了今年5月，手机厂商的研发人员更加忙碌了起来。OPPO全世界的员工都在24小时待命，以“8+8+8”的接力模式，进行现场测试，以便更快速地记录、分析并解决问题。
“所以经常可以看到我们的同事带着小白壳手机，上面接了N根天线，然后插着电脑跑来跑去，在各地进行各种测试，这个测试跟真实基站下面的测试没有什么差异。”该名专家介绍道。
当然，这只是初级阶段，随着5G整个产业链的稳定和成熟，未来会采用常规化的持续性工作模式来进一步优化。
“从我看来，5G技术属于一种自然演进，不是从天上掉下来的新东西，它是一个通信技术的每隔10年一次大进步的产物，就像3G到4G一样。前面都是必要条件，必须具备这些实力，才能够做出一个比较好的5G手机。”该名专家如是总结道。
来源：21世纪经济报道