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2019年5G硬件发展现状趋势分析[图]

2019年06月11日 13:57:19字号:T|T

    在过去几年中,通信厂商和硬件制造商都在积极布局5G产品,例如针对毫米波、MIMO、载波聚合等一系列软硬件应用的开发。当前最新的5G硬件都是在配合相关标准,例如3GPPR15。虽然5G第一阶段规范和更新还在进行中,但是可以通过软件更新的方式来满足要求。目前已经推出的5G模组和收发机可以进行软件升级,并且可以提供吞吐量处理功能,在当前毫米波还没有正式使用的情况下,依然可以提升潜在带宽。目前很多硬件制造商和通信公司都在积极推进5G试验和部署,这种情况在2019年将会持续。在5G标准正式完成前,各个厂商通过使用这类可以修改的NSA5GNR技术来满足5G需求。对于硬件和核心网络来讲,为了满足未来5G标准最终版本,可编程能力和灵活性显得至关重要。

3GPP的5G标准推进时间线

数据来源:公开资料整理

    5G硬件必须要考虑到向4GLTE兼容,满足5G和4GLTE双连接。和以前的做法类似,目前的4GLTE会并入到5G的规范中。支持双连接的5G规范需要可调整型射频硬件来配合,也就是说可以根据场景来重新分配资源,而不仅限于使用预编程的场景。

    由于最终的5G毫米波频谱和射频硬件还未最终确定,大量的可移动性毫米波还在试验阶段,5G毫米波的首轮使用会在固定无线服务

    (FWA,fixedwirelessservice)中。这样做是因为毫米波在非视距移动和天线波束追踪上仍具有技术难度,而固定无线服务可以暂时避免这个问题。相比于终端设备,固定无线服务5G模组和收发机芯片尺寸和功耗方面要求并不苛刻,设计自由度大,但是成本也更高。

    5G硬件必须要考虑到向4GLTE兼容,满足5G和4GLTE双连接。和以前的做法类似,目前的4GLTE会并入到5G的规范中。支持双连接的5G规范需要可调整型射频硬件来配合,也就是说可以根据场景来重新分配资源,而不仅限于使用预编程的场景。由于最终的5G毫米波频谱和射频硬件还未最终确定,大量的可移动性毫米波还在试验阶段,5G毫米波的首轮使用会在固定无线服务(FWA,fixedwirelessservice)中。这样做是因为毫米波在非视距移动和天线波束追踪上仍具有技术难度,而固定无线服务可以暂时避免这个问题。相比于终端设备,固定无线服务5G模组和收发机芯片尺寸和功耗方面要求并不苛刻,设计自由度大,但是成本也更高。

PowerClass输出功率

数据来源:公开资料整理

    Tx(Transmitter,发射机)的带宽在5G中可以达到100MHz,但是现在的技术并不能满足这么高的带宽,例如包络检测只能支持60MHz带宽。对于5G系统来说,一些低效率技术,例如平均功率检测会更加适合。这些早期的5GRFFE模组更有可能使用宽带技术,需要在原有的4G基础上使用支持sub-6GHz的滤波器。为了实现多频带滤波,滤波器会是多个模块的复杂组合,如表面声波(SAW),体声波(BAW)和薄膜体声波(FBAR)滤波器模组等。

    现在的5G模组生产厂商包括三星、高通、英特尔和华为等。这些先行的5G芯片可以支持2Gbps数据速度和28GHz毫米波,以及NSA5GNR、波束赋形、天线切换、3D频率规划工具和虚拟化RAN等。无论是器件还是网络硬件制造商、运营商以及测试厂商,都在用模拟终端进行5GNR测试。三星、国家仪器以及大唐电信、Keysight公司在2018年MobileWorldCongress大会上公布了在5G商用基站中可能用到的硬件和终端仿真系统。5G终端商用芯片很有可能会在2019年大量推出,但是各大厂商究竟是仅仅支持sub-6GHz还是加入毫米波还取决于各自的研发进度。

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国5G行业市场评估及投资前景评估报告》 

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