前不久,,5G標(biāo)準(zhǔn)制定迎來了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn):3GPP 5G NSA(Non-Standalone,非獨(dú)立組網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)第一個版本正式凍結(jié),。據(jù)此,,業(yè)界普遍認(rèn)為將打開全球移動行業(yè)全面發(fā)展的大門,為2019年盡早實現(xiàn)5G新空口大規(guī)模試驗和商用部署奠定基礎(chǔ),。在近日由深圳市易維訊信息咨詢有限公司主辦的第七屆“趨勢·創(chuàng)新·共贏”年度中國ICT媒體產(chǎn)業(yè)論壇暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會上,,作為業(yè)界領(lǐng)先的方案提供商,Qorvo亞太區(qū)移動事業(yè)部市場戰(zhàn)略高級經(jīng)理陶鎮(zhèn)也發(fā)出了積極的信號,,并現(xiàn)場解讀了在第一個5G國際標(biāo)準(zhǔn)完成后全球運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略布局的趨勢,,以及新時代智能手機(jī)設(shè)計將面臨的一系列全新挑戰(zhàn)。
拓展5G生態(tài),,三大場景催生應(yīng)用落地
在陶鎮(zhèn)看來,,3GPP在繼續(xù)推進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn)化制定上明確了三個重要的方向,包括:完善5G新空口非獨(dú)立組網(wǎng)規(guī)范,,利用現(xiàn)有LTE核心網(wǎng)實現(xiàn)5G商用部署,;加速制定基于下一代核心網(wǎng)的5G新空口獨(dú)立組網(wǎng)(SA,Standalone)標(biāo)準(zhǔn),;為5G在3GPP Release-16及未來版本中的演進(jìn)工作做好準(zhǔn)備,以進(jìn)一步擴(kuò)展5G生態(tài)系統(tǒng),。
同時,,3GPP技術(shù)規(guī)范機(jī)構(gòu)也為5G定義了eMBB(增強(qiáng)移動寬帶),、uRLLC(高可靠性、低時延應(yīng)用)與mMTC(5G時代的萬物互聯(lián))三大場景,。eMBB主要是對速率的提升,,要求單個5G基站至少能夠支持20Gbps的下行速率以及10Gbps的上行速率,應(yīng)對4K/8K超高清視頻,、VR/AR等大流量應(yīng)用,;mMTC則是基于5G新標(biāo)準(zhǔn)的IoT,它將對真正海量的用戶提供支持并保障遠(yuǎn)超目前體量的數(shù)以億計設(shè)備安全接入網(wǎng)絡(luò),;而高可靠性,、低時延通信uRLLC要求了5G時延必須低于1ms,以應(yīng)對未來無人駕駛,、智慧工廠等新興應(yīng)用的需求,。
目前,部分領(lǐng)域(例如美國固定無線接入設(shè)備(FMA)場景下的毫米波應(yīng)用)的eMBB服務(wù)商用對整個行業(yè)來說是一個巨大的進(jìn)步,,但相較5G技術(shù)的巨大潛力而言,,不過也只是冰山一角。3GPP已經(jīng)開始著手為5G在3GPP Release-16及未來版本中的演進(jìn)工作做好準(zhǔn)備,,正如LTE自從在3GPP Release-8中推出以來,,不斷演進(jìn)融合了眾多全新特性和用例,5G新空口也將不斷演進(jìn)和拓展,。
部署5G網(wǎng)絡(luò),,不同架構(gòu)的選擇與運(yùn)營商啟動思路的pk
毋庸置疑,中國三大運(yùn)營商在中國5G發(fā)展中扮演了至關(guān)重要的角色,,它們在5G上的節(jié)奏基本上決定了整個中國5G的步伐,。幸運(yùn)的是與2G、3G,、4G時代相比,,我國在5G時代的布局并不晚于其他國家。據(jù)陶鎮(zhèn)預(yù)估,,從2019年下半年到2020年,,全球運(yùn)營商都希望有更多基于3GPP Release-15版本的5G商用,2020年到2021年真正實現(xiàn)5G大規(guī)模商用,。如何引入5G網(wǎng)絡(luò),,并且兼顧與4G的融合,最后實現(xiàn)長遠(yuǎn)的5G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)架構(gòu),,不同運(yùn)營商則有著不同的啟動思路,。
基于NSA架構(gòu)的5G載波僅承載用戶數(shù)據(jù),其控制信令仍通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸,其部署可被視為在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)上增加新型載波進(jìn)行擴(kuò)容,。運(yùn)營商可根據(jù)業(yè)務(wù)需求確定升級站點(diǎn)和區(qū)域,,不一定需要完整的連片覆蓋。同時由于5G載波與4G載波間的業(yè)務(wù)連續(xù)性有較強(qiáng)保證,。在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚不完善的情況下,,NSA架構(gòu)有利于保證用戶的良好體驗且有利于運(yùn)營商以較低風(fēng)險,快速推出基于5G的移動寬帶業(yè)務(wù),。因此目前絕大多數(shù)運(yùn)營商采用NSA架構(gòu)開展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),。
然而重用現(xiàn)有4G系統(tǒng)的核心網(wǎng)與控制面,NSA架構(gòu)將無法充分發(fā)揮5G系統(tǒng)低時延的技術(shù)特點(diǎn),,也無法通過網(wǎng)絡(luò)切片實現(xiàn)對多樣化業(yè)務(wù)需求的靈活支持,。此外4G核心網(wǎng)已經(jīng)承載了大量4G現(xiàn)網(wǎng)用戶,難以在短期內(nèi)進(jìn)行全面的虛擬化改造,,而網(wǎng)絡(luò)切片,、全面虛擬化以及對多樣業(yè)務(wù)的靈活支持都是運(yùn)營商對5G系統(tǒng)的強(qiáng)烈期待。因此,,只有基于獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的5G系統(tǒng)才能真正實現(xiàn)5G的技術(shù)承諾,,并為移動通信產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)造出新的發(fā)展機(jī)會。也正因為如此,,3GPP才在去年年底NSA架構(gòu)的5G新空口標(biāo)準(zhǔn)完成后,,馬不停蹄的制定SA架構(gòu)的5G標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計于今年年中正式完成,?!爸袊苿优c中國電信作為全球唯二跳過NSA直接采用SA架構(gòu)布局5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商,不同于全球其他運(yùn)營商的啟動思路,,亦表現(xiàn)了科技強(qiáng)國的國家使命,。”陶鎮(zhèn)解釋道,。
決勝5G智能手機(jī)時代,,Qorvo做足準(zhǔn)備迎接射頻設(shè)計新挑戰(zhàn)
除了運(yùn)營商在積極部署5G網(wǎng)絡(luò)外,行業(yè)與消費(fèi)者同樣渴望得到更快速率,、更大通信容量以及更智能的移動終端,。放眼全球,各個國家陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布的5G頻段規(guī)劃,,為嶄新的通信時代開了一個好頭,,5G智能手機(jī)市場的廝殺雖然還未展開,但手機(jī)設(shè)計上的的技術(shù)角逐已經(jīng)開始,。
射頻前端傳統(tǒng)器件
射頻前端(RFFE)是移動電話的射頻收發(fā)器和天線之間的功能區(qū)域,,主要由功率放大器(PAs),、低噪聲放大器(LNAs)、開關(guān),、雙工器,、濾波器和其他被動設(shè)備組成,。一個設(shè)計合理的RFFE對于當(dāng)前在手機(jī)性能,、功能和工業(yè)設(shè)計方面的創(chuàng)新至關(guān)重要。而隨著通信技術(shù)每一代的進(jìn)步,,射頻前端的復(fù)雜性也在不斷增加,。頻譜的增加、帶寬的提高,、波形的演進(jìn)對傳統(tǒng)的射頻前端器件設(shè)計帶來了諸多挑戰(zhàn),。此外,隨著業(yè)界采用新的Power Class 2標(biāo)準(zhǔn),,將天線處的輸出功率增加至26dBm,,以克服高頻頻率下更大的電波傳播損耗,提高功率輸出變得愈發(fā)重要,。增加PA的輸出功率,,同時保持線性,最大限度地減少電流消耗并避免散熱問題是提高射頻前端性能的關(guān)鍵,。
Qorvo采用專有的HBT5 GaAs工藝,,提供了業(yè)界領(lǐng)先的線性功率輸出和功率附加效率(PAE,power added efficiency),,還顯著提高了設(shè)備的平均壽命,。Qorvo第五代RF Flex射頻前端模塊產(chǎn)品組合可實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的功率輸出和線性度,并且在低,、中,、高頻段內(nèi)提供超低插入損耗。因此最大程度地提高了性能裕量,,有助于智能手機(jī)制造商滿足帶內(nèi)上行CA(carrier aggregation,,載波聚合)和帶間下行CA的嚴(yán)格要求,也支持所有主要的4G基帶,。智能手機(jī)制造商還可以對第5代RF Flex產(chǎn)品組合進(jìn)行個性化定制,,針對區(qū)域覆蓋范圍添加Qorvo SAW/BAW濾波器。
天線調(diào)諧與分工
從智能手機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)上來看,,5G需求更高的數(shù)據(jù)速率,,需要更多的天線,以使用多種方式來提供,,包括多頻帶載波聚合,、4x4LTE MIMO與Wi-Fi MIMO,,天線的典型數(shù)量也將從2-4增加到4-6,甚至可能更多,,但天線可用空間在縮小,。另外,隨著600MHz頻段的增加,,頻譜范圍不斷擴(kuò)大,,高頻段的頻率在3GHz以上即將投入使用,天線調(diào)諧與天線分工器變得越來越重要,。
智能手機(jī)可能使用多天線的天線調(diào)諧解決方案,,包括兩種方法:孔徑調(diào)諧(Aperture tuning)對于優(yōu)化多頻段天線效率以及補(bǔ)償環(huán)境影響尤為重要;阻抗調(diào)諧(Impedance tuning)通過降低由于阻抗不匹配而從天線反射的功率來增加總輻射功率,。Qorvo是移動天線調(diào)諧解決方案的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,,擁有多種基于低損耗開關(guān)的孔徑和阻抗調(diào)諧產(chǎn)品,可提供卓越的導(dǎo)通電阻和關(guān)斷電容性能,。未來,,天線共享正逐漸成為滿足智能手機(jī)天線數(shù)量日益增加的重要手段。天線分工器利用不同頻段,、不同功能性的組合,,在未來5G的智能手機(jī)里使得單個天線可用于多種用途,從而減少了手機(jī)系統(tǒng)增加天線的需求,,并在射頻前端的復(fù)雜性不斷增加時保持天線數(shù)量在可控范圍內(nèi),,并避免了性能下降。
加速5G商用,,Qorvo的芯態(tài)度
隨著5G商業(yè)化的逐步臨近,,現(xiàn)已形成的初步共識認(rèn)為5G標(biāo)準(zhǔn)下現(xiàn)有的移動通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)行統(tǒng)一,,因此未來在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下射頻前端芯片產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域會被進(jìn)一步放大,。Qorvo作為全球領(lǐng)先的創(chuàng)新RF解決方案提供商,一直以來致力于為智能手機(jī),、基礎(chǔ)設(shè)施和航天國防領(lǐng)域提供核心技術(shù)及射頻解決方案,,在5G射頻前端市場更是積累了許多核心技術(shù)。
去年,,Qorvo發(fā)布了業(yè)界首個Sub-6GHz 5G射頻前端模塊QM19000,,高度集成的高性能QM19000可實現(xiàn)高線性度、超低延遲和極高吞吐量,,率先滿足或超越未來5G應(yīng)用的開發(fā)需求,,讓產(chǎn)業(yè)鏈更好的完成標(biāo)準(zhǔn)化的制定。
“無論運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)還是非獨(dú)立組網(wǎng),,Qorvo在產(chǎn)品提供與技術(shù)支持上都已做好準(zhǔn)備,,”陶鎮(zhèn)總結(jié)道,,“日前,Qorvo還受邀加入中國移動‘5G終端先行者計劃’,,將與各方攜手合作,,共同基于‘5G終端先行者計劃’實現(xiàn)2019年上半年發(fā)布首批5G預(yù)商用終端,在2019年下半年至2020年上半年實現(xiàn)正式的5G商用,?!?/p>