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5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響

發(fā)布時間:2017-10-26 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】如今,5G不僅僅是一個夢想,其已經(jīng)成為一個熱門話題。每家電信運營商、基站(Base Station)制造商、小型基站(Small Cells)制造商和用戶設(shè)備供應(yīng)商等都在開展5G相關(guān)的研發(fā)工作。例如,中國(華為)、韓國(三星電子)、日本、歐盟都在投入相當(dāng)?shù)馁Y源研發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)。
 
哪些應(yīng)用正在驅(qū)動5G?何時需要部署與實施?
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
從2G到5G的發(fā)展歷程
 
不久前,5G只是一個夢想,一個推動新一代手機的夢想:這個美好的夢想可以為任何用戶在任何地方提供任何服務(wù)。
 
備注:5G(第五代移動電話行動通信標(biāo)準),也稱第五代移動通信技術(shù)。5G是新一代移動通信技術(shù)發(fā)展的主要方向,是未來新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。與4G相比,不僅將進一步提升用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗,同時還將滿足未來萬物互聯(lián)的應(yīng)用需求。
 
如今,5G不僅僅是一個夢想,其已經(jīng)成為一個熱門話題。每家電信運營商、基站(Base Station)制造商、小型基站(Small Cells)制造商和用戶設(shè)備供應(yīng)商等都在開展5G相關(guān)的研發(fā)工作。例如,中國(華為)、韓國(三星電子)、日本、歐盟都在投入相當(dāng)?shù)馁Y源研發(fā)5G網(wǎng)絡(luò)。
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
5G的關(guān)鍵技術(shù)
 
5G物聯(lián)網(wǎng)(IoT):頻率低于1 GHz的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要低數(shù)據(jù)傳輸速率,以及遠距離覆蓋和低成本。目前已經(jīng)成熟的技術(shù)包括短距離無線電/WiFi、專用網(wǎng)絡(luò)SigFox和LoRa等。這些通信協(xié)議是專為低功耗設(shè)計的,可以實現(xiàn)長達10年的電池壽命。所以,值得思考的問題是:5G會給物聯(lián)網(wǎng)帶來什么呢?物聯(lián)網(wǎng)將是一個巨大的機遇,還是僅僅是5G的利基市場?
 
5G Sub-6 GHz:在6 GHz以下頻段,大規(guī)模MIMO無線通信技術(shù)使4G能夠保持連續(xù)演進,更多的載波聚合和更多的前端射頻(RF)模塊集成將突破當(dāng)前技術(shù)的局限。最初階段的目標(biāo)是利用現(xiàn)有的3.5/4.5 GHz基站站點來簡化5G的引入。例如,針對3.5 GHz頻段創(chuàng)建的頻譜共享和授權(quán)模式,也可被用于更快更高效地部署5G網(wǎng)絡(luò)。這種方法為企業(yè)和產(chǎn)業(yè)帶來了新的機遇:不需要獲得許可的頻譜,便可從5G技術(shù)中獲益。
 
5G毫米波:在10 GHz以上頻段,如短距離、高速率數(shù)據(jù)交換的28 GHz、39 GHz、60 GHz,目前主要在美國和韓國應(yīng)用:
 
美國電信運營商Verizon和AT&T的固定無線接入。相關(guān)試驗正在進行中,下一步的部署計劃在美國約15個城市中實施。
 
5G試用服務(wù)將支持韓國2018年舉辦的冬季奧運會。
上述兩個國家的應(yīng)用案例都有自己的特色,但是它們的共同點是28 GHz頻譜,可以獲得更寬的帶寬和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。此外,2019年,高通(Qualcomm)將把5G毫米波手機推向市場。這將需要更多的研發(fā)來解決天線集成的問題,并設(shè)計出能夠保持手機性能,且具有小型化、低成本的5G毫米波射頻(RF)前端。
 
5G試驗已經(jīng)到位,5G產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
5G發(fā)展時間表
 
從基礎(chǔ)設(shè)施的角度來看,已經(jīng)進行了大量的投資。電信運營商和基站/小型基站供應(yīng)商正在處于試驗階段,進行真實場景的測試。
 
美國電信運營商Verizon和AT&T的固定無線技術(shù)試驗已經(jīng)順利進行,并在下述美國城市中進入部署階段:奧斯?。═X)、達拉斯(TX)、休斯敦(TX)、舊金山(CA)、亞特蘭大(Georgia)、丹佛(CO)、邁阿密(FL)、西雅圖(WA)、華盛頓特區(qū)等。Verizon已于今年2月在11個城市推出了固定無線5G服務(wù)的客戶試用版;AT&T則在奧斯汀推出了固定無線5G試用版——與其DirecTV Now視頻產(chǎn)品一起提供超快速寬帶服務(wù)。在基礎(chǔ)設(shè)施方面,電信運營商與思科(Cisco)、愛立信(Ericsson)、諾基亞(Nokia)、三星(Samsung)等展開合作。
 
事實上,世界范圍內(nèi)有許多5G計劃,利潤豐厚的商業(yè)機會就在眼前。
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
5G應(yīng)用:時間軸和主要技術(shù)指標(biāo)
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
5G的未來頻譜(按照地理區(qū)域劃分)
 
全球移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以驚人的速度增長,2017~2022年的復(fù)合年增長率預(yù)計將超過40%。手機將成為5G技術(shù)實施的首選平臺。新的應(yīng)用和用例,如增強現(xiàn)實(AR)/虛擬現(xiàn)實(VR)、自動/無人駕駛汽車等,將從5G技術(shù)中獲益。然而,在5G被成功商用之前,還有許多技術(shù)挑戰(zhàn)等待解決。
 
對于無線基礎(chǔ)設(shè)施,如何“確保信號質(zhì)量,提升頻譜效率和散熱優(yōu)化”仍是亟待解決的問題。這將對“功率放大器技術(shù)、智能天線集成和成本、射頻前端的封裝材料”施加壓力。
 
對于手機終端,挑戰(zhàn)在于“智能天線集成,以及射頻前端小型化、成本和性能優(yōu)化”。這將對“所有的射頻前端組件(濾波器、開關(guān)、功率放大器、低噪聲放大器、天線調(diào)諧器),能夠在各個方向(X,Y,Z)上實現(xiàn)小尺寸的封裝技術(shù),嵌入低k電介質(zhì)和低損耗互連以獲得良好的信號完整性”施加壓力。
 
5G具有高度的復(fù)雜性和顛覆性
 
5G應(yīng)該整合移動寬帶、物聯(lián)網(wǎng)和先進的自動化(如無人駕駛汽車),全部采用統(tǒng)一的標(biāo)準技術(shù)。如前所述,5G有三個方向:物聯(lián)網(wǎng)、Sub-6 GHz、毫米波。在射頻(RF)技術(shù)方面,這意味著將需要不同性能的射頻器件集成在一起。因此,這種高度復(fù)雜的組合將經(jīng)歷不同的實施階段,5G的各個方向不會同時實現(xiàn)。5G物聯(lián)網(wǎng)、5G Sub-6 GHz和5G毫米波將遵循自己的發(fā)展路徑,形成相互有聯(lián)系的并行生態(tài)系統(tǒng)。
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
5G生態(tài)系統(tǒng)
 
隨著5G手機和無線基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的成熟,相關(guān)應(yīng)用將會出現(xiàn)。這需要一定的時間,許多廠商已經(jīng)在為自己的“市場蛋糕”做好了準備。新的商業(yè)模式將會浮現(xiàn):例如一些電信運營商正在部署pre-5G網(wǎng)絡(luò)(自己的標(biāo)準),作為光纖替代品應(yīng)用于住宅寬帶。高通(Qualcomm)即將推出5G毫米波手機,其它廠商也都在探索之中。此外,英特爾(Intel)、三星(Samsung),以及領(lǐng)先的RF CMOS/SOI代工廠(GLOBALFOUNDRIES、TOWERJAZZ、臺聯(lián)電、臺積電等)都在布局5G射頻產(chǎn)業(yè)。
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
射頻器件和模組供應(yīng)鏈
 
最后,我們目前真正缺乏的是5G標(biāo)準。3G的標(biāo)準是2002年制定發(fā)布的,4G的標(biāo)準是2012年發(fā)布的。雖然中國官方已經(jīng)發(fā)布,5G在中國商用是在2020年,但是世界范圍5G的標(biāo)準,將會在2019年發(fā)布。
 
此前,2016年11月在美國內(nèi)華達州里諾舉辦的國際移動通信標(biāo)準化組織3GPP的RAN1(無線物理層)#87次會議上,經(jīng)過與會公司代表多輪技術(shù)討論,3GPP最終確定了5G eMBB(增強移動寬帶)場景的信道編碼技術(shù)方案,其中:Polar Code碼作為控制信道的編碼方案;LDPC碼作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案。此次以華為為核心代表、由中國主導(dǎo)推動的Polar Code碼被3GPP采納為5GeMBB控制信道標(biāo)準方案,是中國在5G移動通信技術(shù)研究和標(biāo)準化上的重要進展。
 
中國與國際同步啟動5G研發(fā)工作,一是建立協(xié)同工作機制。中國的多個企業(yè)、高校和科研院所共同成立了IMT-2020(5G)推進組,開展5G需求、技術(shù)、頻譜、標(biāo)準等研究工作。二是開展5G研發(fā),這里面有很多的企業(yè)、大學(xué)投入了大量的資源,全面開展5G各領(lǐng)域的研發(fā)。三是加強國際合作,目前中國的一些大學(xué)和科研院所已經(jīng)與很多的國家建立了多渠道、多層次的對接合作關(guān)系。
 
5G對射頻前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了哪些影響
不同電信應(yīng)用的商業(yè)化時間
 
未來數(shù)年的射頻產(chǎn)業(yè)將是非常令人興奮且具有顛覆性。通過技術(shù)標(biāo)準化、原型設(shè)計、試驗,以及生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建,5G終將成為現(xiàn)實,這雖然需要時間的沉淀,但是“充滿商機的航程”已經(jīng)開啟
 
(來源:麥姆斯咨詢 )
 
 
 
 
 
 
 
 
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