5G双卡双通:从技术演进到实际应用
5G双卡双通:从技术演进到实际应用
双卡技术从2004年诞生至今,已经走过了近20年的历程。从最初的双卡单待,到后来的双卡双待,再到如今的5G双卡双通,这项技术一直在不断演进。本文将带你深入了解双卡技术的发展历程,以及5G双卡双通技术的实现原理和实际应用场景。
双卡技术的演进历程
双卡手机最早出现在2004年,其诞生与当时中国大陆市场的特殊环境密切相关。当时,市场上仅有中国移动和中国联通两家运营商,其中中国移动仅运营GSM网络,而中国联通则同时运营GSM和CDMA两张网络。由于CDMA网络在通话音质、设备功耗和安全加密等方面具有优势,深受商务人士青睐,但这些用户又不愿放弃原有的移动号码。因此,中国联通推动产业链研发出了双卡手机。
最早的双卡手机采用的是双卡单待模式,即一部手机可插入两张SIM卡,但同一时间只能有一张卡处于待机状态。2005年,双卡双待手机问世,实现了两张SIM卡同时待机的功能。
进入3G时代后,市场竞争加剧,手机通信资费下降,网络制式增多,进一步刺激了用户对双卡双待的需求。主流芯片厂商开始将“双卡双待(Dual SIM Dual Standby,DSDS)”作为芯片标配技术,这使得手机厂商能够更快、更轻松地研发和制造双卡双待手机。值得一提的是,全球第一家将双卡双待推向规模商用的芯片厂商是联发科,其于2008年推出的MT6225是首款双卡双待单芯片。
到了4G时代,双卡双待手机的市场占比进一步提升,到2016年已超过80%。双卡双待技术也在不断演进,从固定主副卡插槽发展到“盲插”(物理卡槽不限定主副卡位置,用户可通过软件设置来设定主副卡),从GSM/CDMA双模发展到多模乃至全网通,从副卡仅支持2G发展到支持3G/4G,最终实现了双卡双4G双VoLTE。
进入5G时代,在4G双卡双待的基础上,很快实现了双5G双卡双待(首发这项技术的,依旧是联发科)。然而,双5G的双卡双通技术却迟迟未能实现,一直停留在双5G双卡双待单通阶段。直到去年底,联发科的天玑9000率先支持多制式双卡双通,包括双5G和4G的多种组合,才真正实现了双5G双卡双通。
双卡双待双通的技术原理
双卡双待双通技术之所以难以实现,关键在于射频系统的复杂性。手机的通信能力依赖于基带系统和射频系统(包括天线)的协同工作。基带负责信号处理和加工,射频负责信号的发送和接收。SoC芯片实现基带的双卡双待和双通相对容易,但射频部分则面临巨大挑战。
在3G/4G时代,虽然技术上曾实现过双通,但这通常是通过“新增一套独立射频系统”来实现的。这种方法会导致体积增大、机身变厚、功耗增加、续航缩短,还会对Wi-Fi、蓝牙等模块造成干扰,因此并未在商业上推广。
芯片厂商的解决方案只能放在一套射频系统的复用上。此前的双卡双待单通采用的是卡1和卡2“分时段”使用射频资源的方式。在网络侧看来,两张卡同时处于待机状态,但当一张卡通话时,会完全独占射频资源,导致另一张卡断网且无法接听来电。
联发科在不新增硬件的基础上,通过软件架构改进,对射频资源进行动态分割,模拟出两套射频系统,实现了卡1和卡2的同时使用。在待机状态下,网络侧判定两张卡同时待机;在通话时,一张卡通话,另一张卡仍保持网络连接,可以拨打和接听电话。
5G双卡双通的实现难度
5G双卡双通的实现难度极大。首先,5G的通信频段组合是4G的数倍,常见的频段组合可以通过弹性切割射频资源的方式模拟出两个通道,但某些特殊频段组合则因射频资源限制和发热问题无法采用这种方式,需要采用“分时”和“同时”的混合方式,难度更大。
其次,5G的通信协议比4G更复杂,软件架构对射频系统进行模拟后,每张卡的射频资源都是非完整的,需要考虑的因素很多,否则会影响网络侧的判断。此外,功耗调优也是一个重要挑战。双卡单通变为双通后,功能增强可能会带来功耗增加的问题,因此需要对系统进行大量优化工作。
联发科为解决这些问题,投入大量研发资源,组建了全球团队5G双卡双通攻关专案组,通过自动化测试和大数据分析进行研究、探索和试错。经过长达2年多的艰苦研发和深度优化,终于在天玑9000上实现了5G双卡双通技术,意义重大。
5G双卡双通的实际应用场景
5G双卡双通技术在多个场景中都能显著提升用户体验。首先是游戏场景。在网络联机游戏中,用户需要保持网络持续畅通。在双卡双通之前,如果另一张卡有电话业务,数据业务就会暂停导致游戏掉线。有了双卡双通,用户可以在游戏的同时接听或拨打电话,游戏体验不再受影响。
对于商务用户来说,双卡双通同样非常重要。当一张卡正在通话时,另一张卡如果有电话呼入,不会提示忙音,而是正常振铃。用户可以选择接听或挂断,避免错过重要来电。
双卡双通技术为手机用户提供了两条同时活跃的通信链路,减少了业务阻断,特别是在用户手机使用时间不断增加的今天,其价值意义更加明显。