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5G來臨,射頻前端市場有啥新動(dòng)作?

2018-07-06 13:53 集微網(wǎng)

導(dǎo)讀:7月3日消息,繼第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(5G NR)獨(dú)立組網(wǎng)功能凍結(jié)后,短短半個(gè)月時(shí)間,國內(nèi)三大運(yùn)營商、移動(dòng)芯片廠商和手機(jī)廠商等各方面均在加快5G商用部署的腳步,為5G手機(jī)的到來打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

    7月3日消息,繼第五代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(5G NR)獨(dú)立組網(wǎng)功能凍結(jié)后,短短半個(gè)月時(shí)間,國內(nèi)三大運(yùn)營商、移動(dòng)芯片廠商和手機(jī)廠商等各方面均在加快5G商用部署的腳步,為5G手機(jī)的到來打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

  6月14日,5G NR獨(dú)立組網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)凍結(jié),加上去年12月完成的非獨(dú)立組網(wǎng)NR標(biāo)準(zhǔn),5G已經(jīng)完成第一階段全功能標(biāo)準(zhǔn)化工作,進(jìn)入產(chǎn)業(yè)全面沖刺的新階段。5G標(biāo)準(zhǔn)的最終確定,實(shí)現(xiàn)了5G“萬里長征”的第一步。

  在上海舉辦的MWCS 2018上,國內(nèi)三大運(yùn)營商紛紛表態(tài),為2020年實(shí)現(xiàn)5G正式商用作出詳實(shí)部署。

  中國移聯(lián)合大唐電信等合作伙伴發(fā)布“5G SA(獨(dú)立組網(wǎng))啟航行動(dòng)”,打通全球首個(gè)基于5G獨(dú)立組網(wǎng)端到端系統(tǒng)的全息視頻通話。同時(shí)公布5G商用計(jì)劃表,預(yù)計(jì)2018年底面向行業(yè)客戶開放5G產(chǎn)品測試,明年10月實(shí)現(xiàn)友好用戶測試,2020年正式商用。中國聯(lián)通副總經(jīng)理邵廣祿宣布,今年將在全國16個(gè)城市開展5G規(guī)模試點(diǎn),預(yù)計(jì)2019年開始預(yù)商用,2020年正式商用。中國電信發(fā)布《中國電信5G技術(shù)白皮書》,提出5G“三朵云”目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和“一個(gè)前提、三個(gè)原則”的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略,采用SA組網(wǎng)方案,通過核心網(wǎng)互操作實(shí)現(xiàn)4G和5G網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同,初期主要滿足eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)場景需求。

  今年在深圳舉辦的IMT-2020(5G)峰會(huì)上,工信部副部長陳肇雄表示,目前5G第一階段的國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定完成,我國企業(yè)全面參與了5G國際標(biāo)準(zhǔn)制定,新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等多項(xiàng)技術(shù)方案被國際標(biāo)準(zhǔn)組織采納。目前,我國已經(jīng)突破大規(guī)模天線、網(wǎng)絡(luò)編碼等關(guān)鍵技術(shù),各項(xiàng)測試工作將加速進(jìn)行。確保今年底前推出符合第一版本5G國際標(biāo)準(zhǔn)的商用系統(tǒng)設(shè)備。

  5G給我們帶來什么?

  提到5G網(wǎng)絡(luò),與4G時(shí)代不同,將具有更高速率、更低時(shí)延和海量的連接。較4G提升數(shù)十倍的速度、低于1ms的低時(shí)延、全球超過500億臺(tái)設(shè)備相互連接。以此,也建立了超寬帶移動(dòng)通信(eMBB)、超低延時(shí)通信(uRLLC)、海量物連(mMTC)三大5G應(yīng)用場景。正是基于這三大場景讓5G時(shí)代催生了更多AR/VR、無人駕駛和遠(yuǎn)程醫(yī)療、萬物互連等市場的應(yīng)用。從人與人的交互,轉(zhuǎn)變成物與物的溝通,實(shí)現(xiàn)電信級(jí)的蜂窩物聯(lián),或?qū)⒁l(fā)人類社會(huì)的一場新變革。

  圖:5G時(shí)代三大應(yīng)用場景

  通信行業(yè)專家指出,射頻在5G手機(jī)的設(shè)計(jì)中尤為關(guān)鍵。4G手機(jī)最大的制造成本在屏幕與處理器,但5G手機(jī)最大的成本或許會(huì)轉(zhuǎn)向整套的射頻方案。市場調(diào)查機(jī)構(gòu)Navian預(yù)測,2020年僅移動(dòng)終端中射頻前端芯片的市場規(guī)模將達(dá)到212億美元,年復(fù)合增長率達(dá)15.4%。

  5G時(shí)代將有更多的頻段資源被投入使用,多模多頻使得射頻前端的芯片需求增加,同時(shí)Massive MIMO、波束成形、載波聚合、毫米波等關(guān)鍵技術(shù)也將助長射頻前端芯片需求增加這一趨勢,直接推動(dòng)射頻前端芯片市場成長。

  射頻前端的挑戰(zhàn)對(duì)于即將到來的5G通信,射頻前端面臨的挑戰(zhàn)主要表面在以下方面:

  -更多射頻通路下的布局空間挑戰(zhàn)。

  - 更多射頻通路下的成本挑戰(zhàn)。

  - 更高功率輸出、更高工作頻段對(duì)射頻器件性能的挑戰(zhàn)。

  更多射頻通路下的布局空間挑戰(zhàn)。以當(dāng)前5G通信頻譜使用中,主要分為Sub-6GHz 與6GHz以上頻段兩個(gè)頻譜。Sub-6GHz指的是6GHz以下頻段,6GHz以上指的是26GGHz以上的毫米波頻段。針對(duì)于最接近商用的Sub-6GHz頻段,中國使用的頻段為3.3G~5GHz頻段,頻譜高于4G時(shí)代的最高頻段2.7GHz,并且未來5G可能需要覆蓋的頻段更多。整個(gè)射頻前端需要搭配更多、功率更高的射頻器件以實(shí)現(xiàn)頻率的覆蓋。以Sub-6GHz為例,一部支持3.5GHz和4.9GHz兩個(gè)頻段的5G智能機(jī),其4G/5G射頻功放的通路個(gè)數(shù)至少從現(xiàn)在的3路增加至5路。若未來支持毫米波的話,還要提升到6路或者更多。這在智能設(shè)備尺寸越來越小的趨勢下,對(duì)射頻前端的尺寸提出了非常高的要求。

  圖:終端通信模式與支持頻段的演進(jìn)

  另外,據(jù)射頻行業(yè)人士解釋,對(duì)于Sub-GHz以下的射頻器件,還會(huì)采用多進(jìn)多出(MIMO)的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)更高速率的信號(hào)傳輸,在MIMO中,不論是發(fā)射還是接收,都需要倍數(shù)級(jí)的射頻前端器件進(jìn)行支持。以CPE(Customer Premise Equipment,無線路由器的簡稱)為例,其接收和發(fā)射一般為4路及8路,也就代表了其射頻部件以x4,x8的倍數(shù)級(jí)增長。而在毫米波頻段,由于路徑衰減大,通信距離將變短,射頻廠商就無法做到全向的大功率傳輸。以此,射頻器件將采用波束成形+MIMO的方案滿足網(wǎng)絡(luò)需求。波束成型需要將陣列級(jí)別的射頻信號(hào)進(jìn)行空間波束成型,通路數(shù)量一般在8路合成以上,每路至少需要一組射頻前端通路。所以,不論是Sub-6GHz,還是毫米波頻段,都需要倍數(shù)級(jí)的射頻前端來進(jìn)行射頻傳輸,這對(duì)手機(jī)體積方面產(chǎn)生了巨大挑戰(zhàn)。更多射頻通路下的成本挑戰(zhàn)。由于增加射頻通路個(gè)數(shù),需要單獨(dú)的硬件進(jìn)行支持。所以射頻前端的成本,與射頻通路的通路數(shù)目成正比例關(guān)系。射頻前端本身不斷增加的通路個(gè)數(shù),與不斷降低的連接終端成本之間的價(jià)格矛盾,也對(duì)單個(gè)射頻前端通路的成本,提出巨大挑戰(zhàn)。