研究报告：iOS 16.4 为 iPhone 14 系列机型解锁新的 5G 射频功能
苹果于今年 3 月底发布了 iOS 16.4 正式版，除了许多软件功能的增强之外，它还为 5G 连接提供了重大改进，并解锁了新的运营商聚合功能，尤其是在 iPhone 14 上对 AT&T 网络非常有用。这次更新强调了在部署新网络和频段之前提供先进射频元件的重要性。
据 TechInsights 研究报告，具体到 iPhone 14 系列机型，苹果现在已经允许最新的 iPhone 机型连接到 AT&T 的 3.45 GHz 中频段 5G 频谱，以及他们现有的 c 波段频率（从 n77 频段的 3.7 GHz 部分开始）。在 iPhone 14 和 iOS 16.4 之前，由于调制解调器和射频设计的限制，只有少数三星旗舰手机可以使用这种独特的中频 5G 频率。此外，射频与 CBRS 频段共存 (见下图) 以及相关的射频滤波增加了整个 n77 频段载波聚合的总体挑战。
TechInsights 研究了苹果 iPhone 14 的射频设计，通过拆解和反向工程分析发现，它包含一个 3GPP Release 16 调制解调器 (高通骁龙 X65)，搭配两个独立的射频收发器 (高通 SDR735)，能够提供更大的 5G 载波聚合组合。之前的 5G iPhone 设计都使用了单收发器设计，并没有新的双收发器设计那么多可用的射频端口。这种新的调制解调器射频架构对于 AT&T 使用的不连续频段内载波聚合的访问和操作至关重要。
在升级新的 iOS 16.4 后，iPhone 14 机型现在可以聚合高达 80MHz 的中频段 5G，包括 40MHz 的 c 频段频谱和 40MHz 的 3.45 GHz 频谱。5G 聚合中频段频谱翻倍不仅将提高网络性能和连接速度，还将增加网络容量；因此，AT&T 能够为更多用户提供更多的中频段 5G。此外，到 2023 年底，现有的卫星频谱持有者将腾出下一部分 c 波段频谱资产 (block B)，使 AT&T (以及 Verizon) 能够访问更多的 5G 中频段，并获得更多的 5G 性能和容量收益。
iOS 16.4 更新提供的另一个 5G 连接增强功能是能够在 T-Mobile 等兼容网络上运行 5G 独立 (SA) 模式。用户可以利用更快的 5G 核心网络架构来提高性能 (而不依赖于锚定 LTE 网络)。
iPhone 14 通过 iOS 16.4 更新实现了新的 5G 射频功能，这凸显了一个事实 —— 领先的智能手机制造商必须在市场需求之前将扩展的 5G 射频功能构建到其设计中。iPhone 14 (以及三星旗舰产品) 向双射频收发器设计的迁移现在可以直接归因于支持频段内 n77 载波聚合的需求。由于中频段的 5G NR 要求 4×4 MIMO，因此将 2 或 3 个运营商聚集在一起相当于处理额外的 8 至 12 个 MIMO 层。这种 MIMO 层扩展要求射频收发器端口的数量以类似的方式扩展，从而支持离散射频通道。尽管选择双收发芯片设计会有一些代价，比如会占用更多的电路板空间以及互连复杂性，但就新发现的 5G 连接功能而言，这种设计选择的成本效益问题现在变得更加明朗。
为了有效地设计下一代 5G 手机，在网络部署之前向手机射频设计人员提供先进的射频元件至关重要。高通、博通、Qorvo 和 Skyworks 等元器件供应商必须开发早于市场需求的 RF 产品。通过遵循 3GPP 等标准组织的路线图，元器件供应商可以有效地规划他们的产品开发工作，为未来的蜂窝网络提供关键技术。
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