5G双卡双通技术:从2004年双卡手机到如今的突破性进展
5G双卡双通技术:从2004年双卡手机到如今的突破性进展
5G双卡双通技术的突破,不仅体现了通信技术的持续演进,更为用户带来了更加便捷的使用体验。从2004年第一台双卡手机的诞生,到如今5G双卡双通技术的实现,这一发展历程见证了通信技术的飞速进步。
双卡技术的演进历程
2004年,世界上第一台双卡手机问世。这一创新的出现,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网络。由于CDMA在通话音质、设备功耗、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,但仅有一张卡处于待机状态。2005年,双卡双待手机面世,实现了两张SIM卡同时待机的功能。
进入3G时代,市场竞争加剧,手机通信资费下降,网络制式增多,进一步推动了用户对双卡双待功能的需求。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,予以大力支持。其中,联发科率先将双卡双待推向规模商用,其于2008年推出的MT6225是首款双卡双待单芯片。
4G时代,双卡双待手机的市场占比进一步提升,至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。
5G时代,基于4G双卡双待技术,很快实现了双5G双卡双待,这一技术的首发者仍是联发科。然而,双5G双卡双通技术的实现却一直滞后,直到2023年底,联发科的天玑9000才首次支持多制式双卡双通,包括双5G和4G的多种组合,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,但射频系统的挑战则要大得多。
在3G/4G时代,曾通过"新增一套独立射频系统"的方式实现过双通,但这会导致体积增大、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。芯片厂商转而寻求在一套射频系统上实现复用的解决方案。
此前的双卡双待单通技术采用"分时段"使用射频资源的方式,即卡1和卡2轮流使用射频资源。虽然时间颗粒很小,网络侧会认为两张卡同时待机,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(用户会听到忙音)。
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双卡双通的技术挑战
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,对上行和下行分别模拟出2个通道。但对于某些特殊频段组合,由于射频资源限制和发热问题,只能采用"分时"和"同时"的混合方式,这大大增加了技术难度。
其次,5G的通信协议比4G更为复杂,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,需要考虑众多因素以避免影响网络侧的判断。此外,功耗调优也是一个重大挑战。双卡单通变为双通,功能增强的同时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。
联发科为攻克5G双卡双通技术,投入了大量研发资源,组建了全球团队的攻关专案组,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,这一突破具有重要意义。
5G双卡双通的实际应用场景
5G双卡双通技术为用户带来了显著的使用体验提升。以游戏场景为例,网络联机游戏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,当卡1使用数据业务进行游戏时,卡2仍可随意接听或拨打电话,游戏体验不再中断。
对于商务用户来说,双卡双通同样至关重要。当卡1正在通话时,卡2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(如领导或客户的电话)。
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。