三星缺乏研发经验,在60GHz以下频段和毫米波5G基带技术进程落后

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面对紧接着到来的 5G 时代,许多厂商陆续投入基带芯片的研发工作,以在未来 5G 标准确认后,能与移动芯片龙头高通一争高下。而这参与基带芯片研发工作的公司,包括处理器大厂英特尔 (Intel)、三星、联发科、中国华为海思、展讯、中兴等公司。不过,根据日前韩国媒体《etnews》的报导,虽然三星是韩国目前唯一投入 5G 基带芯片研发的企业,但是目前因为缺乏经验的关系,三星在这方面的进程落后。而除了三星之外,中国华为海思也碰上相同的问题,而且进度比三星还要再落后一年。

报导指出,根据市场研究调查单位 Techno System Research 的报告指出,截至 2019 年底为止,全球将会有 580 万个 5G 设备出货,其中智能手机将占大宗。至于,到了 2020 年 5G 在多数国家和地区开始正式商转之后,产品的出货量将一举达到 9,000 万个,进一步拉抬市场商机。因此,包括美国、中国、韩国,甚至日本的科技公司都在尽全力跟上 5G 基带技术的发展。

由于三星也是极力发展 5G 基带技术的厂商之一,所以动向也受人关注。《etnews》在报导中进一步指出,因为三星在开发 RF(射频)天线模组以配合其 5G 基带芯片方面,在毫米波领域缺乏经验,因此遭遇到了瓶颈。不过,目前尚不清楚三星目前在这个发展中市场的进展。值得关注的是,做为新一代 Galaxy S9 旗舰智能的制造商,三星一定有其自己的方式,加强其在 5G 市场上的地位。

事实上,2017 年年底就有消息指出,三星正与营运商 Verizon 合作,加速推动 Verizon 5G 商转的进展。来到 2018 年年初,三星更宣布将向 Verizon 提供路由器和射频服务技术,使得 Verizon 可以在 2018 年底前能在美国加州开始推出 5G 服务。在这项目中,三星专门负责构建由小型无线基地台,和虚拟化元件所组成的固定 5G 家庭路由器和 5G 无线接入产品等。

日前,三星曾经在一份声明中指出,三星透过与 Verizon 的合作,已经通过遍布美国的市场试验,探索了 5G 的巨大潜力。与此同时,三星从这些真实世界的试验中也吸取了经验,以确保未来三星完整的端到端 5G 产品组合已经准备好用于商业用途。至于,三星是否能从这真实的测试经验,获取研发 5G 基带相关产品的技术,有待后续进一步观察。

6GHz以下频段和毫米波5G基带技术高通最具竞争力

韩媒BusinessKorea、etnews报导,三星电子布局5G基带芯片,打算大幅减少对高通的依赖。 据悉三星今年将发布5G基带芯片的样片---「Exynos 5G」,2019年5G网络问世后,Exynos 5G基带芯片会用于5G智能机。

Techno System Research (TSR)报告指出,5G基带芯片市场竞争激烈,产品可分为两种,一种支持6GHz以下频段和毫米波(millimeter wave), 厂商有高通、英特尔、三星电子、华为旗下的海思。 TSR认为,高通的5G产品最具竞争力。

毫米波是高频波,带宽较大、传输速度快,但是波长较短,信号容易受到干扰,必须要改善射频(RF)天线模块效能,才能有较好表现。 外传三星缺乏毫米波的研发经验,开发射频天线模块碰上阻碍;海思情况和三星差不多,估计海思技术落后竞争对手一年。

另一款5G基频芯片只支持6GHz以下频段,厂商包括联发科、展讯等。 由于6GHz以下频段已经用于4G LTE,此类芯片研发相对简单。

什么是毫米波?它有什么优缺点?

与以前用于移动设备的5Ghz以下的频段相比,毫米波在30GHz和300GHz之间的频率进行传输。它们被称为毫米波,是因为这些频段的波长在1毫米到10毫米之间,而如今用于智能手机的无线电波的波长大多为几十厘米。

迄今为止,毫米波只在雷达系统和卫星上有应用。现在,一些蜂窝网络提供商已经开始使用毫米波在诸如两个基站这样的固定点之间传输数据,但是使用毫米波将移动用户与附近的基站相连则是一种全新的方法。

根据此前曾报道,无线传输增加传输速率一般有两种方法,一是增加频谱利用率,二是增加频谱带宽。相对于提高频谱利用率,增加频谱带宽的方法显得更简单直接。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍则可以实现的数据传输速率也翻倍。但问题是,现在常用的5GHz以下的频段已经非常拥挤,到哪里去找新的频谱资源呢?5G使用毫米波就是通过第二种方法来提升速率。

根据通信原理,无线通信的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号带宽也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。

相比而言,4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下,而可用频谱带宽只有100MHz。因此,如果使用毫米波频段,频谱带宽轻轻松松就翻了10倍,传输速率也可得到巨大提升。

除了优点之外,毫米波也有一个主要缺点,那就是不容易穿过建筑物或者障碍物,并且可以被叶子和雨水吸收。这也是为什么5G网络将会采用小基站的方式来加强传统的蜂窝塔。

由于毫米波的频率很高,波长很短,这就意味着其天线尺寸可以做得很小,这是部署小基站的基础。可以预见的是,未来5G移动通信将不再依赖大型基站的布建架构,大量的小型基站将成为新的趋势,它可以覆盖大基站无法触及的末梢通信。

矽说作者李一雷曾表示,目前,各大厂商对5G频段使用的规划,是在户外开阔地带使用较传统的6GHz以下频段以保证信号覆盖率,而在室内则使用微型基站加上毫米波技术实现超高速数据传输。

凭借毫米波和其他5G技术,工程师希望5G网络不仅能够为智能手机用户提供服务,而且能够在无人驾驶汽车、VR以及物联网等领域发挥重要作用。

研究人员和公司已经为5G设定了很高的期望,并承诺为消费者提供超低延迟和创纪录的数据速度。如果他们能够解决剩下的挑战,并弄清楚如何让整个系统协同工作,那么超快的5G服务有望在未来5年内商用。

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