新亮点——先进的Wi-Fi技术与LTE/Wi-Fi融合
骁龙X12 LTE调制解调器的新特性
骁龙820采用了骁龙X12 LTE调制解调器，下行/上行链路分别支持载波聚合Cat.12/Cat.13，在4G LTE传输速度上实现了最高达到600Mbps的下行速度和最高达150Mbps的上行速度，除此以外，这颗调制解调器在Wi-Fi方面表现也不容忽视。
骁龙820采用了两项前沿的Wi-Fi技术，一项是802.11ad，另一项则是802.11ac MU-MIMO，主要都是为了大幅提升目前Wi-Fi传输速度。Wi-Fi速度提升有助于进一步提高家中各种智能终端（手机、智能电视、平板电脑等）间的数据交换速度，尤其是高分辨率或者RAW格式的照片，或者是4K视频。而打造家中的娱乐影音数据中心，以NAS（网络附属存储）为核心，Wi-Fi网络为基础，一家大小多款智能终端设备同时连接到NAS进行上传和下载的操作，Wi-Fi速度的提升就显得尤其重要。因为SSD（固态硬盘）的逐步普及，当NAS的存储介质由HDD（机械硬盘）换成了SSD，并组建成RAID阵列之后，NAS端速度瓶颈就会减缓，速度瓶颈压力就会落在Wi-Fi网络上。所以提升Wi-Fi传输速度迫在眉睫，势在必行。
要介绍骁龙820中的两项Wi-Fi技术，我们必须先了解Wi-Fi标准的演变过程。IEEE 802.11是由电气和电子工程师协会制定的无线局域网标准，IEEE 802.11并不是单一协议，而是一个协议簇，包括了很多协议。本文所提及的一些协议如下图所示：
IEEE 802.11协议簇（部分）
根据百度百科的定义，ISM频段是指那些开放给工业、科学、医学三个主要机构使用的频段，属于Free License，无需授权许可，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不要对其它频段造成干扰。目前在Wi-Fi领域，讨论得最多的就是2.4GHz和5GHz，还有伴随着802.11ad一起到来的，全新启用的60GHz频段。
2.4GHz频段为各国共同的ISM频段，因此无线局域网、蓝牙、ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频段上。由于2.4GHz频段公开使用的时间最长，在这个频段工作的产品技术也最为成熟，同时因为2.4GHz相比其它常用的ISM频段发射功率更低，耗电也更低，所以市面上有大量电子设备共同抢占2.4GHz频段进行数据传输，例如智能手机、平板电脑、蓝牙耳机、蓝牙键盘、蓝牙鼠标、路由器等，更为可怕的是，大功率的电器微波炉也是工作在2.4GHz频段上的，这也是为什么生活中经常发生同一Wi-Fi环境中的设备互相抢夺数据通道进行传输的原因，也是为什么微波炉开启的时候，附近工作在2.4GHz的电子设备或多或少受到其干扰的原因。
从上图可以看出，伴随着协议不断迭代，无线网络的传输速度也不断提升。另一方面，5GHz频段在近年来逐步被无线协议提升到重要的地位，主要还是因为2.4GHz频段的带宽资源被抢占得差不多，同理，在12年底公布的IEEE 802.11ad协议中，更是首次提出把60GHz这个相对高频的频段也拿来使用，可见无线网络带宽资源是多么地抢手。新协议除了支持新加入的频段，对旧协议的旧频段也会进行兼容，正如USB 3.0协议兼容USB 2.0及以前的版本。
骁龙820处理器支持的802.11ac和802.11ad都是最新的协议，传输速度也较高，究竟有什么“黑科技”让这两项协议能够达到如此高的传输速度呢？当然，选择了5GHz和60GHz更高发射频率来传输数据，来避开“塞车”严重的2.4GHz是其中一项“黑科技”。
要搞清楚Qualcomm的黑科技，我们先来探究一下，究竟有哪些因素能够增加Wi-Fi传输速度。请看下图：
决定传输速度的四要素
Wi-Fi网络传输速度简单来说取决于四个方面：带宽、协议、MIMO空间流、工作频段。为了方便各位读者理解，小编打个比方，将上述四项指标比喻为“决定汽车行驶在公路上的速度”的四个因素。我们逐个因素来看一下。
工作频段，也就是不同的高速公路。这也是为什么Qualcomm需要选择更高的发射功率传输无线信号的主要原因。与其大家都挤在同一条高速公路上比拼车技，不如抽身离开，选择在另一条高速公路上畅游神州大地。当然，科学家也不是傻子，采用这种方式很明显是有副作用，不然也不会在近几年才开始启用5GHz和60GHz两个新频段。这一点下文会提到并解释原因。
频段（不同高速公路）
带宽，也就是每一条高速公路（信道）的宽度，和一般的高速公路只有两条宽度相等的往返车道（信道）不同，无线网络的带宽，以2.4GHz频段为例，拥有13条大小不一的信道，每条信道的宽度是不相同的，数据在更宽的信道上传输，能够获得更高的带宽。
带宽（道路宽度）
MIMO空间流，等同于单向行驶的公路（信道）上拥有多少条车道，注意，这个参数只有在频段比较空闲、带宽比较大的情况下才有意义，如果本身就处于一条经常塞车而且狭窄的高速公路上，还划分那么多条车道干什么？正因为这个原因，MIMO空间流概念直到802.11n开始才被引入到协议中。下文会详细介绍MIMO的定义。
MIMO空间流（多车道）
协议，可以粗略地看作是汽车，只有把上述几项指标都做得不错，然后才能够从根本上发挥出协议本身最大潜力，也就是汽车的最高速度。所以说，协议（汽车）是整个数据传输过程中最重要的一环，他和前面的几项参数挂靠在一起，同时也是最终传输速度的集中表现。
协议（汽车）
接下来，我们对比一下802.11n、802.11ac、802.11ad三种版本的传输协议之间的区别。
三种版本的传输协议之间的区别
和读者普及了影响传输速度的四项重要指标之后，从今开始提及传输速度的时候不能够再单纯地说该协议的最大传输速度为300Mbps，而是需要在该协议的前面加上MIMO通道数、工作频段和带宽三项参数来限定，如上图所示，IEEE 802.11n得到的最大300Mbps传输速度，其实是在2.4GHz频段，带宽为40MHz，MIMO空间流为2的时候测量到的。当然，实际传输速度会有所下降，这也是无线网络相比有线网络不同的地方，不过该部分内容超出了本文范畴，暂不延展开去。
不同带宽、不同MIMO通道数、不同协议之间传输速度是不同的
Qualcomm这次在骁龙820引入的两项传输协议作用可是不相同的，802.11ac主要用于“中短距离无线通信”，用于优化普通的Wi-Fi网络传输效果，接替昔日的802.11n，而802.11ad则是“面向家庭娱乐设备”的全新技术，主要用于短距离传输，将大容量的高清音频和视频文件通过快速的无线网络进行传输。
接下来我们介绍一下上文提及的自802.11n开始引入的MIMO技术，在802.11n协议版本中，我们看到的是相对基础的SU-MIMO，而在802.11ac协议版本中，我们看到的是进一步提升了带宽利用率的MU-MIMO。
现场提供了原型机让我们测试Wi-Fi传输速度
根据百度百科的资料：MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多根发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多根天线传送和接收，从而改善通信质量。这就解释了市面上为什么那么多自称“传输速度快到没朋友”的路由器全部都长得像“天线宝宝”的样子，三天线、四天线、八天线的路由器层出不穷。
MIMO能充分利用空间资源，通过多根天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。通过多链路同时传输的方式，提升路由器与客户端设备（笔记本、手机、平板等）之间的网络通讯速率。
SU-MIMO（单用户多进多出）技术，同一时间和同一频段内，路由器只能够与一个客户端设备通信。即使客户端设备不能完全占用路由器的无线带宽，路由器也无法将剩余带宽分配给其它设备使用，造成白白浪费。
MU-MIMO（多用户多重输入多重输出）技术，主要是用于提升802.11ac网络带宽利用率的技术。在SU-MIMO基础上添加了多用户同时通信机制，让闲置的无线带宽也能够利用起来。MU-MIMO技术无须客户端设备提供技术支持，只要路由器本身支持这项技术即可。
由于Qualcomm骁龙820指出采用了802.11ac的MU-MIMO技术，接下来我们通过图片形式更好地理解这项技术。我们先通过下图解释一些相关的基本术语。
半双工工作模式
AP可以简单理解为无线接入点、热点，也就是路由器或者手机共享出来的流量卡。一般来说，数据传输需要有接收端和发送端，接收端假设为笔记本电脑，发送端用AP表示，如上图所示，AP拥有多条天线，而这些天线都是半双工的天线，换句话说就是既能做发送信号所用，也能做接收信号所用。当然，也存在着部分路由器的部分天线只能够单向使用的情况。笔记本电脑内置无线网卡，随着近年来的设备更新，也开始出现多条天线的情况，同样地，这些天线类似AP那些天线，采用半双工的工作模式。
我们来解释一下半双工。如果只能够单向传输的信道，我们称为单工，双向都能够传输的信道，我们称为双工。双工又分为全双工和半双工两种模式，前者和后者最主要的区别在于，半双工只能够在同一时间，出现两个设备之间要么就是A发送给B，要么就是B发送给A的情况，并不能够实现全双工那种A和B之间同一时间既是接收端又是发送端。这主要和无线网络的容错机制等特性相关，注定了不能够像有线网络那样采用全双工的工作模式。当然，不同时间，信道就能够双向复用。注意，天线的多少和信道的数量并不是一对一的关系，不要看到路由器上有四根天线，就以为AP和笔记本之间存在着4条信道。
接下来我们引入更复杂的情况，在无线网络中存在着两个客户端设备（笔记本电脑和智能手机），同时和AP（路由器）进行数据传输。如下图所示：
进一步解释MU-MIMO
最上面的两幅图直观地描述了SU-MIMO和MU-MIMO的主要区别，如果看不明白请跟随着小编的脚步看看后面的5幅小图。
(a)这是只有一个客户端和AP进行通讯的情况，这个时候，智能手机和AP之间没有数据传输
(b)在(a)的基础上，智能手机开始和AP进行数据传输，AP是能够同时处理两个客户端发出的请求的，前面两幅图传输效率比较低，主要是因为同一时间，只有一条信道在工作，这在802.11n协议诞生之前比较常见
(c)在802.11n诞生后，引入了MIMO的新技术，同一时间，能够通过多条信道同时传输客户端和AP之间的数据，这就好比双核和四核处理器对系统性能带来的提升一样，Wi-Fi领域也引入了多任务并行的概念。
(d)而Qualcomm在骁龙820中使用的802.11ac MU-MIMO技术，则更进一步，能够灵活调动多个客户端的信道，将低负载的客户端闲置信道调动给高负载的客户端，减少信道资源的浪费，也提高了高负载客户端的数据传输效率。如图所示，AP将连接到笔记本电脑一端的闲置信道调配到连接在智能手机的一端，提高智能手机那端的执行效率同时，也避免了笔记本电脑那端的信道闲置。
(e)这就是如果没有MU-MIMO技术，笔记本电脑和智能手机的信道都得不到最佳的资源分配，笔记本电脑和AP之间存在部分空闲信道，智能手机和AP之间只有一条信道能够利用，工作效率大打折扣。
MU-MIMO和802.11ad两项法宝
除了802.11ac的MU-MIMO，Qualcomm骁龙820中还存在着另一项杀手锏，802.11ad。
802.11ac主要采用5GHz的空闲频段，兼容2.4GHz的频段。而802.11ad继续采用类似的思路，开辟了全新的60GHz的空闲频段，避免和使用2.4GHz或者5GHz频段的大量电子设备竞争带宽。主要用于实现家庭内部无线高清音视频信号的传输。Qualcomm宣传802.11ad支持多千兆比特连接，完美适用于4K视频串流、点对点大型文件共享、媒体查询终端使用，无线扩展基座以及硬盘备份等应用。
MU-MIMO和802.11ad两项技术的传输速度提升明显
这里和大家普及一下无线电知识，2.4GHz、5GHz、60GHz三个频段的穿墙能力和最远传输距离是递减的，这也是前文为什么说IEEE协会等到近几年才启用这些高频段的原因，换句话说，如果是为了增加信号穿墙的效果而购买路由器，5GHz的那些路由器未必比2.4GHz的路由器更值得买。主要是因为随着频率越高，载波的绕射（衍射）能力越低，在空气中衰减也越快，所以这几年新上市5GHz的路由器经常被吐槽说穿墙能力还不如以前的2.4GHz路由器，这是正常的，同理，未来如果有60GHz路由器上市，穿墙效果肯定更差。问题来了，既然穿墙效果差了和信号衰减厉害了，为什么还要力推5GHz和60GHz两个新频段呢？主要还是因为电子设备“打架”的老问题，2.4GHz频段已经有太多的电子设备在抢夺Wi-Fi资源，业界必须把部分电子设备引流到其它频段，5GHz和60GHz就是在这种背景下诞生的。虽然穿墙能力差，信号衰减快，但是近距离传输优势明显，能够提供更快的传输速度，同时也能够避开2.4GHz频段设备间“塞车”问题。这也是60GHz频段被下一代802.11ad无线标准看中的原因。
LTE-U技术
LTE-U命名和LTE-A很类似，其实大不相同。LTE-A全称是Long Term Evolution-Advanced，俗称4G网络，通过载波聚合、上下行多天线增强、多点协作传输、中继等关键技术，大大提高无线通信系统的峰值数据速率等指标。而LTE-U则是跨界的产品，不再局限于蜂窝数据领域，而是和Wi-Fi聚合在一起。LTE-U（LTE-unlicensed）则是由Qualcomm牵头的一项全新技术，简单来说就是在Wi-Fi频段上部署LTE，将网络运营商没有利用起来的闲置频段全部集合在一起，统一调配，大大提高带宽利用率。这一点也让我国三大运营商颇感兴趣，Qualcomm在未来也将公布这项技术的更多细节和具体实现方式。
除此以外，骁龙820所采用的全新Wi-Fi技术还能够降低Wi-Fi热点的功耗，对于经常喜欢share上网卡流量给别人用的“活雷锋”，再也不用担心电量会比流量先耗光的情况出现了。
众所周知，早在三星S5上就已经出现过LTE/Wi-Fi协同工作的例子，当时所搭载的处理器为骁龙801，支持一项名为“下载加速器”的功能。一直以来，我们只能够在蜂窝数据网络（仅限4G网络）和WLAN网络之中二选一，为我们提供下载。为什么我们那么喜欢BT下载支持多任务功能，不仅支持多个任务同时下载，而且还支持乱序下载，主要还是因为这种下载方式十分人性化，告别了以前单任务单线程的下载方式，试想一下，如果只有单任务，我们必须等以GB为单位计算的爱情片A完全下载完毕之后，才能够开始下载动作片B，世事往往不是一帆风顺的，当你愿意耗费2个小时去等待下载这部爱情片，可能因为网络状态差、其它人下载完之后停止造种、甚至资源被重定向和转移，最终让我们要花更多时间去等待下载。
支持多任务同时进行的BT下载出现之后，我们能够同时将爱情片A、动作片B、悬疑片C等影片同时添加到下载列表，而且BT下载特性允许乱序执行，当A资源下载速度变得缓慢，BT下载管理算法就会将带宽多拨给B资源，因为此时B资源拥有更多的人流在下载，根据BT下载特性，越多人下载资源加速下载效果越明显，所以将带宽资源重新合理地分配。
三星S5上出现的“下载推进器”
类似地，三星S5上的“下载管理器”功能也类似，允许4G网络为WLAN加速，举个不严谨的例子，当你使用WLAN下载某个文件上半部分的时候，4G网络可能正在帮你将该文件下半部分一并下载，分段同步下载节省下载时间。
而骁龙820上提出了另一个LTE/Wi-Fi协同工作的例子，“高通骁龙X12 LTE调制解调器”能够在LTE和Wi-Fi网络之间智能选择下载方式，为用户带来无缝切换的下载体验。如今很多大妈和大叔都很懂得在公共场所利用360无线Wi-Fi，荣耀WLAN（与运营商合作），小米Wi-Fi（与迈外迪合作）等免费资源，但是他们往往忽略了信息安全问题，即使没有钓鱼服务器和黑客入侵，连上了一台需要密码的服务器，或者连上了一台比4G网络还要慢的服务器，不如直接连蜂窝数据算了，免得得不偿失。以前我们的基带芯片很不智能，需要我们手动选择什么时候开启蜂窝数据，什么时候开启WLAN网络。骁龙820上的“高通骁龙X12 LTE调制解调器”能够帮我们更好地判断什么时候该连4G网络，什么时候该连WLAN网络。当大妈和大叔的手机和平板接入公共场合时候，这颗全新的基带就会开始判断究竟附近的WLAN网络是否真的可用？如果不可用，或者需要输入密码，或者不安全，或者网络带宽不足，或者网速很慢，系统会自动切换到综合条件更好的WLAN网络，或者直接开启蜂窝数据，整个过程用户无须考虑应该选择哪种网络或者哪个服务器进行连接。
综上所述，国内4G网络资费开始下降之后，更多的LTE/Wi-Fi协同工作的功能也会出现，而消费者只需要关心用户体验好不好，能够浏览和下载到自己需要的网络信息即可，至于用哪些方式实现，Qualcomm已经为消费者想好了。
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上市时间：2023.09
