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5G新空口下商用部署加速 Qorvo專家最新產業應用觀點請Get

     前不久,5G標準制定迎來了關鍵節點:3GPP5GNSA(Non-Standalone,非獨立組網)標準第一個版本正式凍結。據此,業界普遍認為將打開全球移動行業全面發展的大門,為2019年盡早實現5G新空口大規模試驗和商用部署奠定基礎。在近日由深圳市易維訊信息咨詢有限公司主辦的第七屆“趨勢·創新·共贏”年度中國ICT媒體產業論壇暨2018產業和技術展望研討會上,作為業界領先的方案提供商,Qorvo亞太區移動事業部市場戰略高級經理陶鎮也發出了積極的信號,并現場解讀了在第一個5G國際標準完成后全球運營商5G網絡戰略布局的趨勢,以及新時代智能手機設計將面臨的一系列全新挑戰。

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    拓展5G生態,三大場景催生應用落地

    在陶鎮看來,3GPP在繼續推進5G標準化制定上明確了三個重要的方向,包括:完善5G新空口非獨立組網規范,利用現有LTE核心網實現5G商用部署;加速制定基于下一代核心網的5G新空口獨立組網(SA,Standalone)標準;為5G在3GPPRelease-16及未來版本中的演進工作做好準備,以進一步擴展5G生態系統。

    同時,3GPP技術規范機構也為5G定義了eMBB(增強移動寬帶)、uRLLC(高可靠性、低時延應用)與mMTC(5G時代的萬物互聯)三大場景。eMBB主要是對速率的提升,要求單個5G基站至少能夠支持20Gbps的下行速率以及10Gbps的上行速率,應對4K/8K超高清視頻、VR/AR等大流量應用;mMTC則是基于5G新標準的IoT,它將對真正海量的用戶提供支持并保障遠超目前體量的數以億計設備安全接入網絡;而高可靠性、低時延通信uRLLC要求了5G時延必須低于1ms,以應對未來無人駕駛、智慧工廠等新興應用的需求。

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    目前,部分領域(例如美國固定無線接入設備(FMA)場景下的毫米波應用)的eMBB服務商用對整個行業來說是一個巨大的進步,但相較5G技術的巨大潛力而言,不過也只是冰山一角。3GPP已經開始著手為5G在3GPPRelease-16及未來版本中的演進工作做好準備,正如LTE自從在3GPPRelease-8中推出以來,不斷演進融合了眾多全新特性和用例,5G新空口也將不斷演進和拓展。

    部署5G網絡,不同架構的選擇與運營商啟動思路的pk

    毋庸置疑,中國三大運營商在中國5G發展中扮演了至關重要的角色,它們在5G上的節奏基本上決定了整個中國5G的步伐。幸運的是與2G、3G、4G時代相比,我國在5G時代的布局并不晚于其他國家。據陶鎮預估,從2019年下半年到2020年,全球運營商都希望有更多基于3GPPRelease-15版本的5G商用,2020年到2021年真正實現5G大規模商用。如何引入5G網絡,并且兼顧與4G的融合,最后實現長遠的5G網絡的目標架構,不同運營商則有著不同的啟動思路。

    基于NSA架構的5G載波僅承載用戶數據,其控制信令仍通過4G網絡傳輸,其部署可被視為在現有4G網絡上增加新型載波進行擴容。運營商可根據業務需求確定升級站點和區域,不一定需要完整的連片覆蓋。同時由于5G載波與4G載波間的業務連續性有較強保證。在5G網絡覆蓋尚不完善的情況下,NSA架構有利于保證用戶的良好體驗且有利于運營商以較低風險,快速推出基于5G的移動寬帶業務。因此目前絕大多數運營商采用NSA架構開展5G網絡建設。

    

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    然而重用現有4G系統的核心網與控制面,NSA架構將無法充分發揮5G系統低時延的技術特點,也無法通過網絡切片實現對多樣化業務需求的靈活支持。此外4G核心網已經承載了大量4G現網用戶,難以在短期內進行全面的虛擬化改造,而網絡切片、全面虛擬化以及對多樣業務的靈活支持都是運營商對5G系統的強烈期待。因此,只有基于獨立組網架構的5G系統才能真正實現5G的技術承諾,并為移動通信產業界創造出新的發展機會。也正因為如此,3GPP才在去年年底NSA架構的5G新空口標準完成后,馬不停蹄的制定SA架構的5G標準,預計于今年年中正式完成。“中國移動與中國電信作為全球唯二跳過NSA直接采用SA架構布局5G網絡的運營商,不同于全球其他運營商的啟動思路,亦表現了科技強國的國家使命。”陶鎮解釋道。

    決勝5G智能手機時代,Qorvo做足準備迎接射頻設計新挑戰

    除了運營商在積極部署5G網絡外,行業與消費者同樣渴望得到更快速率、更大通信容量以及更智能的移動終端。放眼全球,各個國家陸陸續續發布的5G頻段規劃,為嶄新的通信時代開了一個好頭,5G智能手機市場的廝殺雖然還未展開,但手機設計上的的技術角逐已經開始。

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    ?射頻前端傳統器件

    射頻前端(RFFE)是移動電話的射頻收發器和天線之間的功能區域,主要由功率放大器(PAs)、低噪聲放大器(LNAs)、開關、雙工器、濾波器和其他被動設備組成。一個設計合理的RFFE對于當前在手機性能、功能和工業設計方面的創新至關重要。而隨著通信技術每一代的進步,射頻前端的復雜性也在不斷增加。頻譜的增加、帶寬的提高、波形的演進對傳統的射頻前端器件設計帶來了諸多挑戰。此外,隨著業界采用新的PowerClass2標準,將天線處的輸出功率增加至26dBm,以克服高頻頻率下更大的電波傳播損耗,提高功率輸出變得愈發重要。增加PA的輸出功率,同時保持線性,最大限度地減少電流消耗并避免散熱問題是提高射頻前端性能的關鍵。

    Qorvo采用專有的HBT5GaAs工藝,提供了業界領先的線性功率輸出和功率附加效率(PAE,poweraddedefficiency),還顯著提高了設備的平均壽命。Qorvo第五代RFFlex射頻前端模塊產品組合可實現業界領先的功率輸出和線性度,并且在低、中、高頻段內提供超低插入損耗。因此最大程度地提高了性能裕量,有助于智能手機制造商滿足帶內上行CA(carrieraggregation,載波聚合)和帶間下行CA的嚴格要求,也支持所有主要的4G基帶。智能手機制造商還可以對第5代RFFlex產品組合進行個性化定制,針對區域覆蓋范圍添加QorvoSAW/BAW濾波器。

    ?天線調諧與分工

    從智能手機系統架構上來看,5G需求更高的數據速率,需要更多的天線,以使用多種方式來提供,包括多頻帶載波聚合、4x4LTEMIMO與Wi-FiMIMO,天線的典型數量也將從2-4增加到4-6,甚至可能更多,但天線可用空間在縮小。另外,隨著600MHz頻段的增加,頻譜范圍不斷擴大,高頻段的頻率在3GHz以上即將投入使用,天線調諧與天線分工器變得越來越重要。

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    智能手機可能使用多天線的天線調諧解決方案,包括兩種方法:孔徑調諧(Aperturetuning)對于優化多頻段天線效率以及補償環境影響尤為重要;阻抗調諧(Impedancetuning)通過降低由于阻抗不匹配而從天線反射的功率來增加總輻射功率。Qorvo是移動天線調諧解決方案的行業領導者,擁有多種基于低損耗開關的孔徑和阻抗調諧產品,可提供卓越的導通電阻和關斷電容性能。未來,天線共享正逐漸成為滿足智能手機天線數量日益增加的重要手段。天線分工器利用不同頻段、不同功能性的組合,在未來5G的智能手機里使得單個天線可用于多種用途,從而減少了手機系統增加天線的需求,并在射頻前端的復雜性不斷增加時保持天線數量在可控范圍內,并避免了性能下降。

    加速5G商用,Qorvo的芯態度

    隨著5G商業化的逐步臨近,現已形成的初步共識認為5G標準下現有的移動通信、物聯網通信標準將進行統一,因此未來在統一標準下射頻前端芯片產品的應用領域會被進一步放大。Qorvo作為全球領先的創新RF解決方案提供商,一直以來致力于為智能手機、基礎設施和航天國防領域提供核心技術及射頻解決方案,在5G射頻前端市場更是積累了許多核心技術。

    去年,Qorvo發布了業界首個Sub-6GHz5G射頻前端模塊QM19000,高度集成的高性能QM19000可實現高線性度、超低延遲和極高吞吐量,率先滿足或超越未來5G應用的開發需求,讓產業鏈更好的完成標準化的制定。

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    “無論運營商5G網絡部署進行獨立組網還是非獨立組網,Qorvo在產品提供與技術支持上都已做好準備,”陶鎮總結道,“日前,Qorvo還受邀加入中國移動‘5G終端先行者計劃’,將與各方攜手合作,共同基于‘5G終端先行者計劃’實現2019年上半年發布首批5G預商用終端,在2019年下半年至2020年上半年實現正式的5G商用。”



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