解读5G发展中“绕不开”的射频关键技术

Qorvo半导体 发表于 2018-07-11 10:38:27 收藏 已收藏
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解读5G发展中“绕不开”的射频关键技术

Qorvo半导体 发表于 2018-07-11 10:38:27

伴随着5G标准化的提速以及预商用大幕的开启,5G的脚步正变得越来越近。预计在2018年底5G产业链主要环节将基本达到预商用水平,推动5G更好、更快地发展,为5G规模试验及商用奠定基础。

近日,由中国通信企业协会网络运维专委会和上海触界科技主办的2018(第三届)全球预商用5G产业峰会在上海成功举办,大会以“5G商用蓄势待发”为主题,就5G商用化的前景进行了激烈讨论。Qorvo大客户高级销售James Huang也受邀演讲,阐述了5G发展道路中那些绕不开的射频关键技术。

Qorvo大客户高级销售James Huang在2018全球预商用5G产业峰会上发表演讲

中日韩引领全球5G部署

“已出台的R15标准包含了5G应用中的增强型移动宽带、海量设备连接与超可靠低时延三大场景。这意味着国内外的各电信企业及相关设备生产厂家等一系列关联企业可以开始进行5G网络的搭建和部署工作。”James Huang提到,“而亚洲地区特别是东亚,中国、日本和韩国都将引领全球5G技术的推广部署。”

实际上,在这个竞争激烈的生态系统中,数字化是电信行业的根本要求。日本和韩国都已经利用大规模多输入多输出(Massive MIMO)技术通过sub-6G无线电测试了5G技术,而韩国10G宽带服务即将部署。

同时,5G网络极大地依赖超低延迟通信来访问具有零移动性中断的多媒体和数据服务,以便连接物联网(IoT)环境中的各种应用和设备,sub-6GHz技术的普及和改善的低延迟同样有助于推动5G的发展。毫米波(mmWave)频谱也被用于在室内提供高分辨率视频,以实现高达1Gbps的速率。“其实在标准制订后,各个运营商、各个国家和地区会根据本国的人口密度、建筑、区域类型进行不同的组网形式探讨。”James Huang指出。

“绕不开”的射频关键技术

无论是何种组网形式与通信手段,相比于以往的 2G、3G,以及 4G ,5G 通信为了实现在通讯速率和容量上的升级,在关键技术设计上将使用更多的通讯频段与MIMO多天线技术。

通讯频段

在通讯频段方面,到 2020 年,5G 应用支持的频段数量将实现翻番,新增 50 个以上通信频段,全球 2G/3G/4G/5G 网络合计支持的频段将达到 91 个以上。随着频段不断增多,不仅滤波器设计的难度会大幅增加,相应的滤波器销售数量也会是目前的数倍之多。此外,就实际应用而言,目前国内手机普遍支持五模十三频,即支持的频段数量为 13 个,而之前的 2G 手机仅需支持 4 个频段,3G 手机至少支持 9 个频段,可见支持频段的数量在每一代通信系统升级过程中都有大幅提升。

MIMO 多天线技术

在 MIMO 多天线技术方面,MIMO 技术使得通讯的速率和容量实现成倍增长,是 LTE 及未来 5G 的关键技术之一。为提升通讯速率,预计到 2020 年,MIMO 64x8 将成为标准配置,即基站端采用 64 根天线,移动终端采用 8 根天线的配置模式。目前市场上多数手机仅仅支持 MIMO 2x2 技术,如若采用 MIMO 64x8 技术,基站天线的配置数量需要增长 31 倍,手机天线数量需要增长 3 倍。可以说,MIMO 技术的应用普及不仅为天线行业带来巨大增量市场,也将为基站和终端天线带来快速增长的行业机会。

也有业内分析师表示,3.5GHz以上所有宏基站部署将看到GaN逐步取代LDMOS,同时GaAs也将从小型基站网络的需求增长中受益。James Huang则表示:“小基站及Massive MIMO的飞速发展,会对集成度要求越来越高, GaN自有的先天优势会加速功率器件集成化的进程。5G将会带动GaN这一产业的飞速发展。”此外,在他看来,射频半导体公司必须在射频产品的设计上追求最小的体积、最高的效率和最低的成本,一个健康的5G市场才能真正起来,在2019、2020年真正迎来5G的大爆发。

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