千呼萬喚,5G 雙卡雙通到底有多重要,聯發科天璣 9000 晶片已支援

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眾所周知,6 月 6 日是 5G 發牌三週年紀念日。經過三年的高速發展,5G 這一名詞已不再稀奇,其大頻寬、高速率、VoNR 高音質等特點也早已被使用者熟知。5G 手機也走進千家萬戶帶來了諸多體驗升級,但有一個技術卻至今仍未落地,那就是 5G 雙卡雙通。

說到 5G 雙卡雙通,就不得不提這家公司:聯發科。

早在去年底, 聯發科在自家旗艦晶片天璣 9000 上就率先推出了雙 5G 雙卡雙通

▲ 雙卡雙通,Dual-SIM Dual Active(DSDA)

這個功能的釋出,標誌著自 2004 年世界上第一臺雙卡手機誕生以來,雙卡技術終於實現了最重要的一次技術突破,從而成功達到了雙卡的“終極形態”,即:基於 5G 的雙卡(槽)、雙待(機)、雙通(聯)。

▲ 雙卡技術的演進

作為晶片領域的老資格玩家,聯發科近些年來在晶片技術上發力很猛,進步神速。他們的天璣系列 SoC,從天璣 1000(2019 年 11 月釋出)到頂級旗艦天璣 9000(2021 年 12 月釋出),只用了短短兩年多一點的時間。

目前,包括 OPPO Find X5 Pro 天璣版、紅米 K50 Pro、vivo X80、X80 Pro 天璣 9000 版、榮耀 70 Pro + 等多款一線品牌旗艦機型,都採用了天璣 9000 晶片。

█ 雙卡技術的演進歷程

前面我有提到,世界上第一臺雙卡手機,誕生於 2004 年。

之所以會有雙卡手機的出現,和當時特殊的歷史背景有關。那一時期,中國大陸市場只有兩家行動通訊運營商,分別是中國移動和中國聯通。中國移動只有一張 GSM 網路,而中國聯通除了 GSM 之外,還有一張 CDMA 網路。CDMA 在通話音質、裝置功耗、安全加密等方面具有優勢,所以深得商務人士的喜愛,而這些使用者又不太願意放棄原來的移動號碼。於是,中國聯通就推動產業鏈,研發了雙卡手機。

最早的雙卡手機,是雙卡單待(一部手機插兩張卡,但只有一張卡待機)。不久後,2005 年,雙卡雙待(一部手機插兩張卡,兩張卡同時待機)的手機也出現了。

進入 3G 時代後,市場競爭愈發激烈。手機通訊資費的下降,網路制式的增加,進一步刺激了使用者對於雙卡雙待的需求。

當時,主流晶片廠商已經把“雙卡雙待(Dual SIM Dual Standby,DSDS)”列為了晶片的標配技術,予以大力支援。有了晶片,手機廠商可以更快更輕鬆地研發和製造雙卡雙待手機。

值得一提的是,全球第一家把雙卡雙待推向規模商用的晶片廠商,正是聯發科。第一款雙卡雙待單晶片,是聯發科在 2008 年推出的 MT6225。

到了 4G 時代,雙卡雙待手機的市場佔比進一步提升,逐步到了 80% 以上(2016 年)。

雙卡雙待技術本身也是有演進的。例如,從固定主副卡插槽,到“盲插(物理卡槽不限定主副卡位置,使用者通過軟體設定來設定主副卡)”。再例如,從 GSM / CDMA 雙模,到多模,再到全網通。從副卡只支援 2G,到副卡支援 3G / 4G,雙卡雙 4G 雙 VoLTE。

到了 5G 時代,在 4G 雙卡雙待的基礎上,很快就實現了雙 5G 雙卡雙待(首發這項技術的,依舊是聯發科)。但是,雙 5G 的雙卡雙待雙通,卻遲遲沒有實現,一直都停留在雙 5G 雙卡雙待單通階段。

直到去年底,這項記錄再次被聯發科打破,天璣 9000 率先支援多制式雙卡雙通,包括雙 5G 和 4G 的多種組合,終於實現了雙 5G 雙卡雙通。

▲ 雙卡技術的演進時間線

█ 雙卡雙待雙通的技術原理

雙卡雙待雙通,為什麼這麼難?我們還是要從技術原理的角度來分析。

雙卡技術的核心難點,在於射頻系統。

手機的通訊能力,是依賴基帶系統和射頻系統(包括天線)共同實現的。簡單理解,基帶負責訊號的處理和加工,而射頻負責訊號的傳送和接收。SoC 晶片實現基帶的雙卡雙待和雙通,問題不太大。但射頻,就很難。

以前 3G / 4G 時代,曾經在技術上實現過雙通。但是,那是基於“新增一套獨立射頻系統”實現的。

兩套射頻系統,意味著體積增大,機身變厚,功耗增加,續航縮短,還會對 Wi-Fi、藍芽等模組造成干擾。所以,這種“新增射頻系統”的方式,並沒有在商業上進行推廣。

晶片廠商們的解決思路,只能放在一套射頻系統的複用上。

此前的雙卡雙待單通,採用的是卡 1 和卡 2“分時段”使用射頻資源的方式。

▲ 雙卡雙待單通:待機狀態

因為時間顆粒很小,網路側會認為卡 1 和卡 2 同時待機。但是,當其中一卡通話時,會完全獨佔了全部射頻資源。此時,另一卡只能斷網,且無法接聽來電(使用者提示忙音)。

▲ 雙卡雙待單通:卡 1 通話狀態(卡 2 斷網 / 漏接)

那麼,5G 雙卡雙待雙通,是如何實現的呢?——

聯發科在沒有新增硬體的基礎上,通過軟體架構改進,對射頻資源進行動態分割,模擬出了兩套射頻系統,可以讓卡 1、卡 2 同時使用。

▲ 雙卡雙待雙通

在待機狀態(未通話)時,網路側同樣判定卡 1、卡 2 同時待機。在通話時,一張卡(例如卡 1)通話,另一張卡(卡 2)網路保持連線不斷,且可以撥打和接聽電話。

▲ 雙卡雙待單通 VS 雙卡雙待雙通

█ 5G 雙卡雙通,到底有多難

毫無疑問,5G 雙卡雙通的實現難度是極大的。

首先,5G 是一個極其先進且複雜的通訊技術,它的通訊頻段組合是 4G 的數倍。

常見的頻段組合,可以採用彈性切割射頻資源的方式,對上行和下行分別模擬出 2 個通道。但某些特殊的射頻組合,因為射頻資源限制和發熱的原因,無法採用這種方式。這時,就要採用“分時”和“同時”的融合方式,難上加難。

▲ 針對特殊頻段,採用混合式上下行

其次,5G 雙卡雙通還要面對通訊協議的挑戰。

5G 的通訊協議比 4G 複雜,軟體架構對射頻系統進行模擬之後,卡 1 和卡 2 的射頻資源都是非完整的。需要考慮的因素很多,否則會影響網路側的判斷。

更麻煩的,在於功耗調優。

雙卡單通變成雙通,功能增強,難免帶來對功耗的影響。如果因為新增了雙通,就給手機帶來了更大的功耗問題,那是得不償失的。

5G 具有大頻寬、高速率、VoNR 高音質的特點,想要完善使用者的 5G 雙卡使用體驗,就必須對系統進行大量的優化工作。

聯發科之所以敢釋出 5G 雙卡雙通這個功能,說明他們已經解決了上述問題。

據瞭解,面對超高難度的 5G 雙卡雙通,聯發科投入大量的研發資源,集合全球團隊成立了 5G 雙卡雙通攻關專案組,搭配自動化測試和大資料分析,進行研究、探索和試錯。

在經歷了長達 2 年多的艱苦研發和深度優化後,聯發科終於在天璣 9000 版上支援了 5G 雙卡雙通技術,意義重大。

█ 5G 雙卡雙通的實際應用場景

接下來,我們藉助實際場景,看看雙卡雙通到底能給我們的日常手機使用體驗,帶來怎樣的改變。

雙卡雙通的首要場景,大家想到的一定是遊戲。

遊戲這項應用具有實時性的特點,尤其是網路聯機遊戲,需要使用者保持網路的持續暢通。在雙卡雙通之前,使用者使用資料業務進行遊戲時,如果另一張卡有電話業務,資料業務就會暫停導致遊戲掉線。

有了雙卡雙通,當卡 1 使用資料業務進行遊戲時,卡 2 仍然可以隨意接聽或撥打電話。遊戲暢玩不受影響,自己再也不用擔心掉分,也不會被隊友噴。

▲ 雙卡雙通:可以同時遊戲和電話

對於商務使用者來說,雙卡雙通同樣是非常必要的功能。當卡 1 正在進行通話時,卡 2 如果有電話呼入,不會提示忙音,而是正常振鈴。此時,使用者可以選擇接聽,或者結束通話,總之不會漏接重要來電(例如領導或客戶的電話)。

▲ 雙卡雙通:避免錯過重要來電

雙卡雙通給手機使用者提供了兩條同時活躍的通訊鏈路,減少了業務的阻斷。在目前使用者手機使用時間不斷增加的前提下,價值意義明顯。

█ 總結

根據中國信通院釋出的手機市場執行分析報告,2022 年 4 月,中國大陸市場 5G 手機出貨量為 1458.5 萬部,同期下降了 31.9%。這裡面,既有新冠疫情的因素,也有市場實際需求的因素。使用者購買 5G 的意願下降,是顯而易見的。

在這一背景下,需要手機廠商找到更好的創新方向,真正解決使用者的痛點,才能刺激市場的重新增長。

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