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要做出一款真正意义上的5G手机有多难？

百家作者：电脑报 2019-04-15 14:02:46

今天大家看到的NEX S测试机是一款测试研发产品，但是我们同时还会面向商用的，商用的产品已经立项在开展研发了，计划是到今年中先上市一款支持5G功能的手机。

在13号在上海举行的vivo2019年5G媒体沟通会上，vivo 5G研发中心总监秦飞现场宣布了vivo在今年的又一项关于5G商用的新规划。

这项规划的背景是，vivo当天在上海面向公众展示了vivo 5G手机的预商用体验。

可以上手的5G测试机

在位于上海上汽国际赛车场的活动现场，中国移动搭建了2.6GHz频段的首个5G宏微立体规模覆盖实验网。该基站采用诺基亚贝尔的商用AirScale 5G宏基站和ASiR 5G新型室分系统，为用户展示了5G超高清直播、5G电竞vR、5G云游戏等创新应用场景。而现场用于移动通讯和超高清直播的场景演示设备，正是一台由vivo基于NEX S为原型开发的5G测试机。

活动现场展示的5G测试机可以自由上手体验

和之前所有的关于5G相关的应用展示“只能看不能摸”的情况不同的是，vivo在活动现场提供的4台用于演示的5G测试机都是可以上手把玩的。现场的工作人员甚至还鼓励到场的参观者亲自上手感受一下5G网络下的各种应用。

就现场的实际情况来看，即便是在人员流量非常巨大，网络情况异常复杂的展会现场，vivo这款5G测试机在应对超高清视频播放、超高清赛事直播以及视频通话都流畅无比，展现了5G高速网络独到优势。按照vivo自己的话来说，在可用性和易用性上，vivo 5G都已经具备预商用条件。

基于5G网络下的高清视频通话演示

为了做到尽可能地接近“商用水平”，vivo的研发团队做了诸多努力。

做一款5G手机有多难？

在很多人的理解中，5G手机其实就是给现在的手机装上5G基带芯片即可。但事实并非如此，实际上一部真正意义上的5G手机的设计难度，远大于一台现阶段的4G手机。首当其冲的就是机身的内部结构问题。由于5G是下行兼容现有的4G网络的，所以就必须在现有条件下，增加天线的数量。

如此一来，相比4G手机，5G手机新增加了4根天线，需要更大的天线容纳面积以及更大的天线净空区（相比4G手机大约增加了20%-30%）。这就让手机的内部结构不仅完全要重新进行设计和堆叠。

但众所周知，现有的手机结构几乎已经将内部空间压榨到了极致。如果要按照传统的工艺，在机身厚度与重量不变的情况下，只能通过压缩电池体积，降低电池容量的方式来实现。但问题是，5G的能耗更高，发热量更大，要保证用户体验，手机电池容量非但不能减少，甚至还需要增强。这无疑是一个令人头疼的问题。

“3D复式堆叠”首先应用于APEX 2019

vivo的研发团队拿出了一个名为“3D复式堆叠”的全新主板方案。这项技术此前在vivo的另一款手机——APEX2019上也曾见到。它主要通过金属架空和封装IC等方式利用手机内部的纵向空间(厚度)，增加了PCBA可用面，并通过仿真优化解决了彼此间的信号互联与屏蔽问题。

同时，引入MoB技术对复式堆叠进行封装，降低了30%的模块厚度，做到了更薄的机身。据秦飞介绍，当天展示的这款5G 版NEX S采用复式堆叠的办法，基本上把要增加的20%-30%减少了，甚至还留出了一部分更多的空间给了电池。

第二个难点便是天线的射频问题。日常的应用场景下，影响手机信号的因素纷繁复杂，比如握持姿势，机身材质，周边环境等等因素都能对手机天线的射频信号造成影响。因此在天线的设计阶段，就需要根据用户的实际使用需求，有针对性的进行优化和调校。

为此，vivo在天线设计的阶段，综合考虑了包括每一个天线断面的大小、尺寸、材质等等因素，同时还进行了大量的后期优化工作，用以保证手机在弱网络环境下或者相同的天线面积条件下，能够有更好地辐射功率以及更高的接收精准度。

而相较于前面两点，软件层面的调校问题更为棘手，这也是vivo的5G研发团队遇到麻烦最多的地方。5G是人类历史上协议最复杂的通信技术，在初期更是面临巨大的“移动空口”（注：“空口”为专业术语，此处为“终端到基站的连接协议”）调试难题。在开发的过程中，大家对协议的理解不一定是完全一致的。

实际上，当前阶段5G应用存在的诸多不稳定问题，其实大部分的都是软件协议上的一些问题造成的。要让手机在多个场景里面要保证可靠性和稳定性，就必须进行大量的协议优化工作。

所幸的是，vivo在这些方面有足够的优势。vivo是全球最早参与5G通信协议制定和研究方面的终端厂商之一。早在2016年vivo便设立了专门的5G研发中心，同时组建了一大批针对5G标准研究或者是相关技术精准研究的工程师团队。秦飞在现场也表示，他所带领的团队对整个5G网络的原理和协议的理解可以说非常熟悉。再加上vivo自身的软硬件研发实力，以及和高通等合作伙伴们的良好关系，vivo在解决这些问题的时候并没有遇到难以解决的阻碍。

在杭州移动的外场测试中，vivo 5G手机的峰值速率达到了800+Mbps

目前，vivo的5G研发团队正在做大量的针对5G通信协议的调试工作。目前vivo已经与三大运营商及其合作伙伴正在进行5G外场测试，在杭州移动的外场测试中，vivo 5G手机的峰值速率达到了800+Mbps。而在vivo 5G实验室环境下，测试速度更是达到了1.5+Gbps。随着5G网络的不断成熟，这个速率还将一步一步提升，vivo当前也正在紧跟运营商网络建设的脚步，加速进行各种联调测试。

当前智能手机还难以被替代

随着5G商用步伐的逐渐临近，5G网络的高速率、大容量、低延时的特点，使其天然具备万物互联的特质。人们也在问另一个问题：未来智能手机会不会被其他设备取代甚至是消失？

秦飞认为当前智能手机还难以被其他智能设备替代

vivo 5G研发中心总监秦飞在媒体沟通会现场分享了他的观点：不会。他认为目前还没有出现一个能够在功能和体验层面能够真正取代智能手机的产品形态。比如智能眼镜这种可穿戴设备，即便是解决了运算能力的问题，但在供电问题上也面临诸多限制。

而当前的智能设备在日常的交互层面也还存在一定的问题，比如语音交互在很多场景下并不适用，很多类似于手势操作的设计在体验层面并不便捷和友好。

不过，秦飞也分享了关于5G后续演进的大致方向以及vivo后续在这些方面的布局。第一个方向就是让5G支持更多的轻量级设备或者低成本、低功耗的设备。4G时代，很多类似于手表这类的智能设备之所以存在体验糟糕的一天一充现象，其实很大程度上就是因为4G没有为这类设备专门做一套应用的协议或者优化。而在5G物联网时代到来之后，这类智能设备的大范围普及会使得其在专门的协议上的需求更加迫切。

另外一个方向就是终端之间直接通信。其实在4G时代，终端之间的直接通信就被提及，但运营商的频段有限导致其并没有真正大规模实现。但5G时的频段优势，让这种设想成为了可能。未来设备之间的通信可能不仅是蓝牙和WiFi，而是利用运营商的频段做直接通信了，这样将极大减少当前设备之间复杂的连接步骤，对整体的用户体验有很大的提升。vivo目前在这些方面正在做大量的研究。

而在产品层面，根据官方的披露，vivo目前已经好几款围绕手机的设备在进行研究，如何将相关的产品跟5G配合起来，充分释放5G的功能，vivo正在做预研。

vivo绝不做“卖家秀”

和vivo一贯的品牌形象一样，在5G的应用层面vivo也恪守着专注与本分并存的原则。

早在2016年，vivo就已经在北京成立5G研发中心，启动5G相关技术与标准的研究；同年vivo加入了3GPP，全力参加5G标准化工作；2017年，vivo启动5G天线与射频等关键技术的预研，并向3GPP标准化组织提交超过2200篇技术提案；进入2018年之后，vivo在5G方面的步伐明显加快：与高通联合研制出了5G毫米波天线阵列，8月成功在实验室环境下调通5G连接，11月实现5G网络环境空口连接并首次对外公开展示，12月vivo在广州移动合作伙伴大会上首次展示了5G手机视频直播场景。