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| 本文作者： 張帥 | 2019-09-09 18:27 |
5G難，難在系統(tǒng)級工程能力的構(gòu)建。
在每個技術(shù)驅(qū)動的次時代，都要經(jīng)歷產(chǎn)業(yè)從出生萌芽到艱難成熟的蛻變。按照3GPP的定義，5G是迄今為止最大的一次通信技術(shù)升級，甚至超越了通信行業(yè)本身范疇，與想象力匹配的是5G商用難度升級。
5G產(chǎn)業(yè)需從底層地基開始構(gòu)建，毫不夸張地說，芯片級能力決定了5G產(chǎn)業(yè)的成熟時間表?；鶐酒鞘謾C(jī)通信部分的核心部件，2019年，幾家終端廠商順次推出5G終端新品，很大程度上都與5G基帶芯片的成熟節(jié)奏相關(guān)。
按照4G時代及以前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，基帶芯片部分的調(diào)制解調(diào)器，以及與基帶芯片必不可少的射頻收發(fā)器和射頻前端大多是由產(chǎn)業(yè)鏈不同廠商協(xié)作而成，5G時代能否有集成化的一體解決方案推出，從而讓終端廠商更快推出商用5G產(chǎn)品，成為5G產(chǎn)業(yè)的一個關(guān)注焦點(diǎn)。
如果說基帶芯片的成熟節(jié)奏決定了終端廠商的進(jìn)度，那么，基帶芯片最難的部分則來自于射頻前端。射頻前端是無線連接的核心，在天線和射頻收發(fā)模塊間，實(shí)現(xiàn)信號發(fā)送和接收。
射頻前端芯片實(shí)現(xiàn)信號在不同頻率下的收發(fā)，包括射頻功率放大器（PA）、射頻低噪聲放大器（LNA）、射頻開關(guān)、濾波器、雙工器等。
典型射頻前端結(jié)構(gòu)
基站和終端都需要射頻組件，手機(jī)終端射頻更注重耗電量低、尺寸小、功率低，雷鋒網(wǎng)了解到，目前手機(jī)射頻芯片多與基帶芯片集成在主芯片內(nèi)，天線則設(shè)計(jì)為單獨(dú)的模塊，射頻前端因材料的不同難與芯片直接集成，并且由于射頻前端器件種類較多，因此會分化成多個不同功能的射頻前端模塊。
射頻前端面臨的第一個問題是不同組網(wǎng)模式所帶來的復(fù)雜工作，5G分為獨(dú)立組網(wǎng)模式（SA）和非獨(dú)立組網(wǎng)模式（NSA），非獨(dú)立組網(wǎng)模式是現(xiàn)今大多數(shù)運(yùn)營商選擇的過渡型組網(wǎng)模式。
在獨(dú)立組網(wǎng)模式下，核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)都是基于5G-NR而準(zhǔn)備的，性能和兼容性較好，但是前期成本投入很高。非獨(dú)立組網(wǎng)模式下，原本的LTE作為核心網(wǎng)，語音通信、控制層基于LTE，數(shù)據(jù)基于5G NR，對射頻前端最直接的影響就是，首先要有支持LTE的通道，然后，在所有5G商用頻段支持同時上下行工作，還要規(guī)避互干擾問題。
5G獨(dú)有的Sub-6GHZ與mmwave毫米波也給射頻前端帶來新的要求。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，5G 終端將支持 30 個頻段并標(biāo)配 4X4 MIMO 天線，5G 相比 4G 將在更高頻的頻段 C-Band 和毫米波上部署，而更高頻率的信號就意味著更大的饋線損耗。
將天線與射頻前端集成從而實(shí)現(xiàn)天線有源化就成為大勢所趨，這一集成趨勢在宏基站側(cè)就體現(xiàn)為基于 Massive MIMO 的 AAU，在室分基站側(cè)就體現(xiàn)為由 DAS 向數(shù)字化室分的演進(jìn)，在手機(jī)側(cè)就體現(xiàn)為 AiP（Antenna in Package）天線的誕生。
終端小型化、射頻前端模組化、縮短研發(fā)周期成為產(chǎn)業(yè)鏈共同訴求。
不同分析機(jī)構(gòu)均給出了同一個預(yù)測——為了節(jié)省成本、空間和功耗，5G SoC 和 5G 射頻芯片的集成將會是趨勢。高通是從基帶技術(shù)切入射頻前端領(lǐng)域的典型代表廠商。
近日，高通正式對外宣布提供全球首款集成調(diào)制解調(diào)器、射頻收發(fā)器和射頻前端的商用芯片組解決方案，以支持OEM廠商快速開發(fā)先進(jìn)的5G終端。高通將這一差異化的解決方案統(tǒng)一命名為：驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)。
射頻前端模組化提升了終端廠商的研發(fā)效率，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，使得后者能更快地推出新產(chǎn)品。這一命名標(biāo)志著5G終端設(shè)計(jì)模式向系統(tǒng)級解決方案的明確轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)級解決方案對于提供高性能5G和實(shí)現(xiàn)規(guī)?；x能至關(guān)重要。
不同于以往調(diào)制解調(diào)器和射頻單獨(dú)開發(fā)再集成，高通推出的驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，直接完成了調(diào)制解調(diào)器、射頻收發(fā)器和射頻前端的預(yù)先集成，并統(tǒng)一交付給下游終端客戶。集成方案對終端廠商更友好，因?yàn)榻K端廠商不必自己再去做軟硬件優(yōu)化，而是獲得一個開箱即用半成品，在此之上再做二次開發(fā)，減少了中間的繁瑣步驟。
對高通來說，在交付之前已經(jīng)在系統(tǒng)的所有子組件層面協(xié)同設(shè)計(jì)硬件和軟件并進(jìn)行優(yōu)化，包括移動5G毫米波、5G增程毫米波CPE、可支持最優(yōu)上行鏈路吞吐量同時滿足傳輸上限的Smart Transmi技術(shù)、可實(shí)現(xiàn)出色接收能效的5G PowerSave、可實(shí)現(xiàn)出色傳輸能效與網(wǎng)絡(luò)性能的Qualcomm寬帶包絡(luò)追蹤、具有更廣覆蓋范圍與更長電池續(xù)航的高效的高功率用戶設(shè)備(HPUE)解決方案、5G多SIM卡、可調(diào)諧的多天線管理系統(tǒng)，以及支持更高吞吐量、更高通話可靠性、更廣網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的Signal Boost動態(tài)天線調(diào)諧。
目前已有超過150款采用驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)的5G終端產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)布或正在開發(fā)中。驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)為支持多個國家和地區(qū)推出5G智能手機(jī)作出了獨(dú)一無二的貢獻(xiàn)，包括澳大利亞、中國、歐洲、中東、韓國和美國。搭載這一系統(tǒng)的商用終端預(yù)計(jì)將于2019年年底上市，包括5G智能手機(jī)、筆記本電腦、固定無線接入CPE、移動熱點(diǎn)、路由器和汽車。
除了降低終端廠商的開發(fā)難度，高通還在努力降低5G的準(zhǔn)入門檻，體現(xiàn)在5G移動平臺向中高端推進(jìn)，7系、6系平臺也將支持5G。
此前高通和 TDK 合資成立了 RF 360，使得高通擁有了提供從基帶 Modem SoC，RFIC 到射頻前端完整解決方案的能力。在本屆IFA展期間，高通進(jìn)一步宣布跨驍龍8系、7系和6系擴(kuò)展其5G移動平臺產(chǎn)品組合，此次的重點(diǎn)在于跨不同平臺5G支持，這也意味著5G不再只是旗艦機(jī)專屬，普及化的5G終端有了明確時間表。
高通驍龍8系平臺主要用于旗艦機(jī)型，首批5G商用終端幾乎全部采用了驍龍8系5G移動平臺，5G的進(jìn)一步普及則需要成本更低的解決方案，兼顧成本和效率，高通7系和6系平臺也將使用最新的驍龍5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)。
驍龍7系5G移動平臺將是集成5G功能的系統(tǒng)級芯片（SoC），并支持所有主要地區(qū)和頻段，該平臺是今年2月首個宣布的5G集成式移動平臺，5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)已集成其中。目前已有12家OEM廠商與品牌，包括OPPO、realme、Redmi、vivo、摩托羅拉、HMD Global以及LG電子，計(jì)劃在其未來5G移動終端上采用全新驍龍7系5G集成式移動平臺。高通進(jìn)一步消息顯示，搭載驍龍6系5G移動平臺的終端預(yù)計(jì)于2020年下半年商用。
高通高級副總裁兼4G/5G業(yè)務(wù)總經(jīng)理馬德嘉表示，高通在幾年前就認(rèn)識到，賦能5G需要不斷演進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)策略，依照專注于元件的設(shè)計(jì)思路所開發(fā)的產(chǎn)品不足以滿足用戶和運(yùn)營商對終端和網(wǎng)絡(luò)性能的期待。高通采用了一種系統(tǒng)級方式，并在早期就進(jìn)行投入開發(fā)了移動行業(yè)首款從調(diào)制解調(diào)器、射頻前端到天線的完整解決方案。
5G商用的序曲已經(jīng)奏響。高通完成的不僅是調(diào)制解調(diào)器到射頻系統(tǒng)級解決方案，還兼顧了驍龍6系到8系的多平臺普及，5G產(chǎn)業(yè)規(guī)?；墒鞆男酒夐_始。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
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