終端廠商及運營商針對「5G商用計劃提前」的布局詳解

5G作為繼4G之後又一次數據傳輸和信息通訊上的大提速和功能大補充，當下諸多產業應用都期待5G能為當下諸多涉及數據傳輸和信息通訊的應用場景帶來突破性解決思路。而由於在2017年NSA（非獨立組網）標準的產生及不斷推進，世界各大運營商也針對各自未來規劃加緊布局和調整，針對早先3GPP發布的5G路線圖而言，5G商用很可能會再次提前。由此也再次帶來了針對應用場景、頻段分配及運營商布局策略等問題的思考。

在第七屆EEVIA年度中國ICT媒體論壇暨2018產業和技術展望研討會上，Qorvo亞太區移動事業部市場戰略高級經理陶鎮先生就相關問題進行了分析和分享。

5G三大應用場景

如圖1所示為ITU、3GPP所公認的未來5G的三大應用場景包括增強型移動寬頻、5G時代的IoT及高可靠低時延場景。

圖1 5G三大應用場景

其中，5G時代的IoT一定區別現在4G時代。我們現在談到的NB-IoT、eMTC、Cat-M1都是基於4G LTE時代的IoT，這樣的mMTC也可以理解為基於5G標準的IoT。而高可靠低時延應用場景包括現在的自動駕駛、AR/VR等諸多對可靠性和實時性要求很高的應用場景。

手機應用5G面臨的挑戰

增強型移動寬頻仍是5G的主要應用場景，同時也面臨眾多挑戰，現以手機為例進行分析，主要有以下三大挑戰：

1）由於要支持5G，還要向下兼容3G、4G，所以會加入更多新的區別於傳統4G的射頻半導體器件，包括濾波器、開關、功率放大器，以及整合起來的前端模塊，這也是來自於新的5G頻段、標準及調試方式的需求。

2）頻段的定義是又一難題。除了新定義的5G頻段以外，還會有一些4G頻譜在2020年，甚至之後重更到5G，這就要求新的射頻器件要在現有的4G射頻半導體基礎上同時支持5G-NR標準。

3）基礎設施方面同樣會有新的挑戰。例如現在毫米波在5G上的商用，毫米波在目前來看，在中國商用可能還需要3-5年的時間，而在應用比較靠前的美國，今年已經毫米波在5G的商用，這個場景叫作FWA（Fixed Wireless Access，固定無線接入）。FWA並不是傳統意義上手機這樣的移動終端的應用場景，因而美國基於毫米波的5G並沒有應用到移動制式設備或場景，同時也帶來了區別傳統移動設備的基礎設施需求。

國內寬頻最後一公里選用的是光纖入戶方式，這就要求光纖必須和樓宇相互連接，光纜必須要埋在地下。而現在美國用毫米波FWA（Fixed Wireless Access，固定無線接入）來解決最後一公里的問題不再需要有線，但是採用這種方式的話，你在家裡面的接入設備只是一個固定接入設備，不是一個可移動的設備，而且也不是一個電池供電的設備，是一個需要電源供電的設備。而這是區別於真正5G移動智能手機的另外一個應用場景。

4）在系統架構方面需要更多考慮前端架構如何實現，包括你需要幾根天線、如何做天線分工。在未來5G的手機通信中，除了單純的射頻半導體的影響，更多地需要考慮系統架構，以天線分工為例，要實現更好的天線分工需要有天線分工器、多工器等，未來在5G的前端架構中，除了PA、濾波器、LNA等傳統的射頻收發器件以外，你需要更多考慮的是前端的天線如何分配，多工器如何更好地支持載波聚合。而由於天線分工器有不同的組合（不同頻段、不同功能性的組合），所以在未來5G智能手機中，天線的分工會是佔比相當大的設備器件，這也是伴隨著5G衍生出來的新設備前端器件。除此以外，因為你的天線越來越多，但你手機上還希望一根天線的覆蓋更寬的範圍，未來在5G時代天線調諧技術相比較4G時代會用得更多。

5G商用時間提前

如圖2所示為3GPP對於整個5G應用的路線圖時間劃分。從圖中可以看到，自2018年起，所有國家運營商都開始做試商用，但真正大規模商用還是要到2020年下半年，甚至要到2021年。

圖2 3GPP對於整個5G應用的路線圖時間劃分

Qorvo亞太區移動事業部市場戰略高級經理陶鎮先生表示，從現在開始到2019年上半年，更多的運營商會做5G的試商用，這主要是因為之前還沒有真正的標準。而隨著2017年12月份NSA（非獨立組網）第一版標準的制定，2018年6月將完成第一版SA（獨立組網）標準制定，由此將會加速5G網路商用步伐。從2019年下半年到2020年會有更多基於3GPP的第15個版本的5G商用，可能在某些國家會有大規模的商用，包括中國現在三家運營商的目標都是希望在2019年下半年、2020年初正式實現5G商用。但是在此期間，運營商肯定會有不同制式的規劃，目前在全球只有中國移動和中國電信兩家會走獨立組網路線，其他所有運營商目前的規劃都是走非獨立組網。2020年到2021年就是真正的5G大規模商用，所有支持5G的獨立組網以及非獨立組網的終端網路在2020年都會完成商用。

另外，採用非獨立組網形式對射頻前端也產生一定影響。由於非獨立組網依靠LTE作為核心網，所有的語音通信層、控制層都是LTE，數據層是5G數據，這就意味著射頻前端必須有一個LTE通道，無論是哪一個頻段，還必須有一個5G的通道在同時上下行工作，這必然會帶來相互干擾的問題。

據陶鎮先生分析，在當下階段，包括高通、英特爾、海思等主流晶元公司在移動的晶元中可能會把5G-NR全新的收發機晶元和4G的LTE晶元做成兩個晶元。到了2019年之後，我們看到會有更多基於5G-NR模塊的產生。

全球運營商的布局

SA與NSA的抉擇

從目前規劃來看，絕大多數運營商走的都是NSA，只有國內中國移動和中國電信走的就是SA。而為什麼會有不同的選擇呢？尤其是國內兩家運營商為什麼會獨愛SA，這個問題也很有必要在此拿出來分析一下。

從成本的角度來講，NSA佔有很大優勢。要做一個SA的布網需要全部重新投入，包括你的核心網、接入網、數據鏈網都是基於5G-NR，投入相當大；而NSA的則可以基於4G-LTE的核心網和接入網，只需在數據層做5G的基站部署。

從功能來講，SA扳回不止一分。很多人認為5G相較4G而言就是速度快，但是從運營商的角度來看，除此之外，5G還有4G時代諸多不能實現的功能，例如網路虛擬化管理、網路切片功能。所以從這方面來說，NSA的組網方面還不能算完整的5G網路，NSA只是真正到5G商用中間的一個過渡，未來大部分國家商用5G網路都會過渡到SA，這也是為什麼中國移動和中國電信第一步就選擇做SA的原因。

頻譜規劃

目前5G部署走在前列的有中國、美國、日本和韓國這四個國家。其中，中國目前在6GHz以內有兩個頻段，包括3.3GHz~3.6GHz的300MHz的帶寬，以及4.8GHz~5GHz的200MHz帶寬，具體三大運營商如何分配還有待相關規定出台。

在國外，日本和韓國在2020年會商用厘米波段這個頻譜，具體是在3.5GHz和4.8GHz兩個頻段。而美國由於沒有厘米波的頻段可用在移動通信領域，它的頻譜是從3.5G到3.7G 150兆，再往上都不是用在移動通信，因而其重點放在毫米波的應用上。當然美國監管部門在討論未來要開放更多的C波段頻譜到5G，不過還沒有一個準確的時間點。

Qorvo關於5G商用發展計劃

Qorvo從2017年開始開發了第一款基於5G NR新標準的射頻前端模塊，目前在支持5G智能手機這一塊，陶鎮先生表示，無論是走獨立組網還是非獨立組網，無論是從技術的角度還是支持的角度都已經做好了準備。在2018年2月，中國移動發布了「5G終端先行者計劃」，基於「5G終端先行者計劃」，中國移動聯合全球20家終端產業合作夥伴，預計於2018年底前推出首批符合中國移動需求的5G晶元，2019年上半年發布首批5G預商用終端，包括數據類終端、智能手機等產品，Qorvo也被邀請加入這個計劃。Qorvo的目標是3.5G、4.8G的5G射頻半導體產品在2019年上半年正式進行量產，配合國內的主要手機廠商，尤其是中國的運營商，在2019年下半年至2020年上半年實現5G正式的商用。

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