5G新空口下商用部署加速，Qorvo專家最新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用觀點(diǎn)揭秘

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(shì)·創(chuàng)新·共贏”年度中國(guó)ICT媒體產(chǎn)業(yè)論壇暨2018產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)上，作為業(yè)界領(lǐng)先的方案提供商，Qorvo亞太區(qū)移動(dòng)事業(yè)部市場(chǎng)戰(zhàn)略高級(jí)經(jīng)理陶鎮(zhèn)也發(fā)出了積極的信號(hào)，并現(xiàn)場(chǎng)解讀了在第一個(gè)5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完成后全球運(yùn)營(yíng)商5G網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略布局的趨勢(shì)，以及新時(shí)代智能手機(jī)設(shè)計(jì)將面臨的一系列全新挑戰(zhàn)。

拓展5G生態(tài)，三大場(chǎng)景催生應(yīng)用落地

在陶鎮(zhèn)看來，3GPP在繼續(xù)推進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn)化制定上明確了三個(gè)重要的方向，包括：完善5G新空口非獨(dú)立組網(wǎng)規(guī)范，利用現(xiàn)有LTE核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)5G商用部署；加速制定基于下一代核心網(wǎng)的5G新空口獨(dú)立組網(wǎng)（SA，Standalone）標(biāo)準(zhǔn)；為5G在3GPP Release-16及未來版本中的演進(jìn)工作做好準(zhǔn)備，以進(jìn)一步擴(kuò)展5G生態(tài)系統(tǒng)。

同時(shí)，3GPP技術(shù)規(guī)范機(jī)構(gòu)也為5G定義了eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）、uRLLC（高可靠性、低時(shí)延應(yīng)用）與mMTC（5G時(shí)代的萬物互聯(lián)）三大場(chǎng)景。eMBB主要是對(duì)速率的提升，要求單個(gè)5G基站至少能夠支持20Gbps的下行速率以及10Gbps的上行速率，應(yīng)對(duì)4K/8K超高清視頻、VR/AR等大流量應(yīng)用；mMTC則是基于5G新標(biāo)準(zhǔn)的IoT，它將對(duì)真正海量的用戶提供支持并保障遠(yuǎn)超目前體量的數(shù)以億計(jì)設(shè)備安全接入網(wǎng)絡(luò)；而高可靠性、低時(shí)延通信uRLLC要求了5G時(shí)延必須低于1ms，以應(yīng)對(duì)未來無人駕駛、智慧工廠等新興應(yīng)用的需求。

目前，部分領(lǐng)域（例如美國(guó)固定無線接入設(shè)備（FMA）場(chǎng)景下的毫米波應(yīng)用）的eMBB服務(wù)商用對(duì)整個(gè)行業(yè)來說是一個(gè)巨大的進(jìn)步，但相較5G技術(shù)的巨大潛力而言，不過也只是冰山一角。3GPP已經(jīng)開始著手為5G在3GPP Release-16及未來版本中的演進(jìn)工作做好準(zhǔn)備，正如LTE自從在3GPP Release-8中推出以來，不斷演進(jìn)融合了眾多全新特性和用例，5G新空口也將不斷演進(jìn)和拓展。

部署5G網(wǎng)絡(luò)，不同架構(gòu)的選擇與運(yùn)營(yíng)商啟動(dòng)思路的pk

毋庸置疑，中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商在中國(guó)5G發(fā)展中扮演了至關(guān)重要的角色，它們?cè)?G上的節(jié)奏基本上決定了整個(gè)中國(guó)5G的步伐。幸運(yùn)的是與2G、3G、4G時(shí)代相比，我國(guó)在5G時(shí)代的布局并不晚于其他國(guó)家。據(jù)陶鎮(zhèn)預(yù)估，從2019年下半年到2020年，全球運(yùn)營(yíng)商都希望有更多基于3GPP Release-15版本的5G商用，2020年到2021年真正實(shí)現(xiàn)5G大規(guī)模商用。如何引入5G網(wǎng)絡(luò)，并且兼顧與4G的融合，最后實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的5G網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)架構(gòu)，不同運(yùn)營(yíng)商則有著不同的啟動(dòng)思路。

基于NSA架構(gòu)的5G載波僅承載用戶數(shù)據(jù)，其控制信令仍通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，其部署可被視為在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)上增加新型載波進(jìn)行擴(kuò)容。運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)業(yè)務(wù)需求確定升級(jí)站點(diǎn)和區(qū)域，不一定需要完整的連片覆蓋。同時(shí)由于5G載波與4G載波間的業(yè)務(wù)連續(xù)性有較強(qiáng)保證。在5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚不完善的情況下，NSA架構(gòu)有利于保證用戶的良好體驗(yàn)且有利于運(yùn)營(yíng)商以較低風(fēng)險(xiǎn)，快速推出基于5G的移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)。因此目前絕大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商采用NSA架構(gòu)開展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

然而重用現(xiàn)有4G系統(tǒng)的核心網(wǎng)與控制面，NSA架構(gòu)將無法充分發(fā)揮5G系統(tǒng)低時(shí)延的技術(shù)特點(diǎn)，也無法通過網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)對(duì)多樣化業(yè)務(wù)需求的靈活支持。此外4G核心網(wǎng)已經(jīng)承載了大量4G現(xiàn)網(wǎng)用戶，難以在短期內(nèi)進(jìn)行全面的虛擬化改造，而網(wǎng)絡(luò)切片、全面虛擬化以及對(duì)多樣業(yè)務(wù)的靈活支持都是運(yùn)營(yíng)商對(duì)5G系統(tǒng)的強(qiáng)烈期待。因此，只有基于獨(dú)立組網(wǎng)架構(gòu)的5G系統(tǒng)才能真正實(shí)現(xiàn)5G的技術(shù)承諾，并為移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)造出新的發(fā)展機(jī)會(huì)。也正因?yàn)槿绱耍?GPP才在去年年底NSA架構(gòu)的5G新空口標(biāo)準(zhǔn)完成后，馬不停蹄的制定SA架構(gòu)的5G標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)于今年年中正式完成。“中國(guó)移動(dòng)與中國(guó)電信作為全球唯二跳過NSA直接采用SA架構(gòu)布局5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商，不同于全球其他運(yùn)營(yíng)商的啟動(dòng)思路，亦表現(xiàn)了科技強(qiáng)國(guó)的國(guó)家使命?！碧真?zhèn)解釋道。

決勝5G智能手機(jī)時(shí)代，Qorvo做足準(zhǔn)備迎接射頻設(shè)計(jì)新挑戰(zhàn)

除了運(yùn)營(yíng)商在積極部署5G網(wǎng)絡(luò)外，行業(yè)與消費(fèi)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(dòng)終端。放眼全球，各個(gè)國(guó)家陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布的5G頻段規(guī)劃，為嶄新的通信時(shí)代開了一個(gè)好頭，5G智能手機(jī)市場(chǎng)的廝殺雖然還未展開，但手機(jī)設(shè)計(jì)上的的技術(shù)角逐已經(jīng)開始。

射頻前端傳統(tǒng)器件

射頻前端（RFFE）是移動(dòng)電話的射頻收發(fā)器和天線之間的功能區(qū)域，主要由功率放大器（PAs）、低噪聲放大器（LNAs）、開關(guān)、雙工器、濾波器和其他被動(dòng)設(shè)備組成。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的RFFE對(duì)于當(dāng)前在手機(jī)性能、功能和工業(yè)設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新至關(guān)重要。而隨著通信技術(shù)每一代的進(jìn)步，射頻前端的復(fù)雜性也在不斷增加。頻譜的增加、帶寬的提高、波形的演進(jìn)對(duì)傳統(tǒng)的射頻前端器件設(shè)計(jì)帶來了諸多挑戰(zhàn)。此外，隨著業(yè)界采用新的Power Class 2標(biāo)準(zhǔn)，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(fā)重要。增加PA的輸出功率，同時(shí)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(guān)鍵。

Qorvo采用專有的HBT5 GaAs工藝，提供了業(yè)界領(lǐng)先的線性功率輸出和功率附加效率（PAE，power added efficiency），還顯著提高了設(shè)備的平均壽命。Qorvo第五代RF Flex射頻前端模塊產(chǎn)品組合可實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的功率輸出和線性度，并且在低、中、高頻段內(nèi)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(jī)制造商滿足帶內(nèi)上行CA（carrier aggregation，載波聚合）和帶間下行CA的嚴(yán)格要求，也支持所有主要的4G基帶。智能手機(jī)制造商還可以對(duì)第5代RF Flex產(chǎn)品組合進(jìn)行個(gè)性化定制，針對(duì)區(qū)域覆蓋范圍添加Qorvo SAW/BAW濾波器。

天線調(diào)諧與分工

從智能手機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)上來看，5G需求更高的數(shù)據(jù)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、4x4LTE MIMO與Wi-Fi MIMO，天線的典型數(shù)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(kuò)大，高頻段的頻率在3GHz以上即將投入使用，天線調(diào)諧與天線分工器變得越來越重要。

智能手機(jī)可能使用多天線的天線調(diào)諧解決方案，包括兩種方法：孔徑調(diào)諧（Aperture tuning）對(duì)于優(yōu)化多頻段天線效率以及補(bǔ)償環(huán)境影響尤為重要；阻抗調(diào)諧（Impedance tuning）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(dòng)天線調(diào)諧解決方案的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，擁有多種基于低損耗開關(guān)的孔徑和阻抗調(diào)諧產(chǎn)品，可提供卓越的導(dǎo)通電阻和關(guān)斷電容性能。未來，天線共享正逐漸成為滿足智能手機(jī)天線數(shù)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(jī)里使得單個(gè)天線可用于多種用途，從而減少了手機(jī)系統(tǒng)增加天線的需求，并在射頻前端的復(fù)雜性不斷增加時(shí)保持天線數(shù)量在可控范圍內(nèi)，并避免了性能下降。

加速5G商用，Qorvo的芯態(tài)度

隨著5G商業(yè)化的逐步臨近，現(xiàn)已形成的初步共識(shí)認(rèn)為5G標(biāo)準(zhǔn)下現(xiàn)有的移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)行統(tǒng)一，因此未來在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下射頻前端芯片產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)被進(jìn)一步放大。Qorvo作為全球領(lǐng)先的創(chuàng)新RF解決方案提供商，一直以來致力于為智能手機(jī)、基礎(chǔ)設(shè)施和航天國(guó)防領(lǐng)域提供核心技術(shù)及射頻解決方案，在5G射頻前端市場(chǎng)更是積累了許多核心技術(shù)。

去年，Qorvo發(fā)布了業(yè)界首個(gè)Sub-6GHz 5G射頻前端模塊QM19000，高度集成的高性能QM19000可實(shí)現(xiàn)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(yīng)用的開發(fā)需求，讓產(chǎn)業(yè)鏈更好的完成標(biāo)準(zhǔn)化的制定。