5G發展道路中「繞不開」的射頻關鍵技術

來源：Qorvo半導體

伴隨著5G標準化的提速以及預商用大幕的開啟，5G的腳步正變得越來越近。預計在2018年底5G產業鏈主要環節將基本達到預商用水平，推動5G更好、更快地發展，為5G規模試驗及商用奠定基礎。

近日，由中國通信企業協會網路運維專委會和上海觸界科技主辦的2018（第三屆）全球預商用5G產業峰會在上海成功舉辦，大會以「5G商用蓄勢待發」為主題，就5G商用化的前景進行了激烈討論。Qorvo大客戶高級銷售James Huang也受邀演講，闡述了5G發展道路中那些繞不開的射頻關鍵技術。

Qorvo大客戶高級銷售James Huang在2018全球預商用5G產業峰會上發表演講

中日韓引領全球5G部署

「已出台的R15標準包含了5G應用中的增強型移動寬頻、海量設備連接與超可靠低時延三大場景。這意味著國內外的各電信企業及相關設備生產廠家等一系列關聯企業可以開始進行5G網路的搭建和部署工作。」James Huang提到，「而亞洲地區特別是東亞，中國、日本和韓國都將引領全球5G技術的推广部署。」

實際上，在這個競爭激烈的生態系統中，數字化是電信行業的根本要求。日本和韓國都已經利用大規模多輸入多輸出（Massive MIMO）技術通過sub-6G無線電測試了5G技術，而韓國10G寬頻服務即將部署。

同時，5G網路極大地依賴超低延遲通信來訪問具有零移動性中斷的多媒體和數據服務，以便連接物聯網（IoT）環境中的各種應用和設備，sub-6GHz技術的普及和改善的低延遲同樣有助於推動5G的發展。毫米波（mmWave）頻譜也被用於在室內提供高解析度視頻，以實現高達1Gbps的速率。「其實在標準制訂後，各個運營商、各個國家和地區會根據本國的人口密度、建築、區域類型進行不同的組網形式探討。」James Huang指出。

「繞不開」的射頻關鍵技術

無論是何種組網形式與通信手段，相比於以往的 2G、3G，以及 4G ，5G 通信為了實現在通訊速率和容量上的升級，在關鍵技術設計上將使用更多的通訊頻段與MIMO多天線技術。

通訊頻段

在通訊頻段方面，到 2020 年，5G 應用支持的頻段數量將實現翻番，新增 50 個以上通信頻段，全球 2G/3G/4G/5G 網路合計支持的頻段將達到 91 個以上。隨著頻段不斷增多，不僅濾波器設計的難度會大幅增加，相應的濾波器銷售數量也會是目前的數倍之多。此外，就實際應用而言，目前國內手機普遍支持五模十三頻，即支持的頻段數量為 13 個，而之前的 2G 手機僅需支持 4 個頻段，3G 手機至少支持 9 個頻段，可見支持頻段的數量在每一代通信系統升級過程中都有大幅提升。

MIMO 多天線技術

在 MIMO 多天線技術方面，MIMO 技術使得通訊的速率和容量實現成倍增長，是 LTE 及未來 5G 的關鍵技術之一。為提升通訊速率，預計到 2020 年，MIMO 64x8 將成為標準配置，即基站端採用 64 根天線，移動終端採用 8 根天線的配置模式。目前市場上多數手機僅僅支持 MIMO 2x2 技術，如若採用 MIMO 64x8 技術，基站天線的配置數量需要增長 31 倍，手機天線數量需要增長 3 倍。可以說，MIMO 技術的應用普及不僅為天線行業帶來巨大增量市場，也將為基站和終端天線帶來快速增長的行業機會。

也有業內分析師表示，3.5GHz以上所有宏基站部署將看到GaN逐步取代LDMOS，同時GaAs也將從小型基站網路的需求增長中受益。James Huang則表示：「小基站及Massive MIMO的飛速發展，會對集成度要求越來越高， GaN自有的先天優勢會加速功率器件集成化的進程。5G將會帶動GaN這一產業的飛速發展。」此外，在他看來，射頻半導體公司必須在射頻產品的設計上追求最小的體積、最高的效率和最低的成本，一個健康的5G市場才能真正起來，在2019、2020年真正迎來5G的大爆發。

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