5G蓄势待发 终端设备射频前端尚需克服几大挑战

在Qorvo看来，2019年将会是5G元年。

但和以往的网络制式不一样，5G的目标是想用同样的标准去满足eMBB(enhanced MobileBroadband)增强移动宽带、mMTC(massive Machine Type Communications)大规模物联网和URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)高可靠低时延等场景的需求，这就给技术方面带来了更多新要求。

在移动设备方面，也需要迎接来自不同频段、不同组网方式等改变带来的新挑战。

2019年4月3日，在北京国家会议中心举办的第七届电子设计创新大会（EDI CON China 2019）期间，来自Qorvo的手机事业部高级销售经理David Zhao在论坛上发表了题为《5G射频挑战》的演讲，讲述了5G时代移动设备面临的挑战以及Qorvo为之提供的解决方案。

手机事业部高级销售经理David Zhao

5G的关键词：高带宽

David Zhao在会上指出，与4G相比，5G的一大明显提升就在于速度。以eMBB为例，按照设想，这个场景下的速度可做到20Gbps。

但在目前基于R15标准的5G网络下，相同带宽内的速率收益其实做不到那么高，这就不够动力驱动整个行业去拥抱5G。

5G的三大应用场景

从下图可以看到，在FR1频率下，5CC的LTE网络可以做到的最大下行速率是1.96Gbps，但5G网络的速度也只做到2.34Gbps，提升比例仅有19%。

但如果在FR2频率下，5G的速度则会有明显的提升，这就证明了带宽提升的重要性。

不同频率下的4G和5G速度对比

从David Zhao的介绍我们得知，为了实现带宽提升，5G芯片供应商在芯片组中加入了对8CC NR CA的支持，运营商也从频段方面寻找更多的帮助，如n 41、n77和n 78频段就成为了很多国家的关注点。

尤其是n78，在David Zhao看来，这将是全球的漫游频段，那就意味着所有的手机都需要对这个频段支持。

N78频段是全球5G的追逐

5G另一方面的不同在于运营商在NA和NSA上的不同选择。

因为5G网络本身的特点，运营商在5G NR的早期阶段可以选择NA或者NSA的组网模式。

“如果选择NA，那么就是控制信道和数据信道走得都是5G，这样对终端设置来说，是非常简便的，但对运营商来说，则需要在核心网建设上面投入巨额的资金。

如果运营商选择NSA组网，那就意味着控制信道还是走之前的LTE网络，而数据走5G，这就给相关的供应商带来更大的挑战”,David Zhao说。

NA和NSA制式对比

5G手机的挑战：射频

归根到底，无论是在基站端还是设备终端，5G给供应商带来的挑战都首先体现在射频方面，因为这是设备“上”网的关键出入口。从David Zhao的介绍我们得知，即将到来的5G手机将会面临多方面的挑战：

1、更多频段的支持：因为从大家熟悉的b 41变成n 41，n77和n78，这就需要对更多频段的支持；

2、不同的调制方向：因为5G专注于高速连接，所以在调制方面会有新的变化，对功耗方面也有更多的要求。比如在4G时代，大家比较关注ACPR。但到了5G时代，则更需要专注于EVN（一般小于1.5%）；

3、信号路由的选择：选择4G anchor+5G数据连接，还是直接走5G，这会带来不同的挑战。

4、开关速度的变化：这方面虽然没有太多的变化，但SRS也会带来新的挑战。

其他如n77/n78/n79等新频段的引入，也会对射频前端形态产生影响，推动前端模组改变，满足新频段和新调谐方式等的要求。

这就给射频相关的滤波器、PA，甚至是电源管理和成本方面提出新考验，而这正是深耕射频多年的Qorvo所擅长的。David Zhao强调。

5G给手持设备带来的挑战

David Zhao进一步指出，Qorvo从2G时代开始就一直聚焦在射频领域研究，公司除了能提供PA、滤波器等一系列元器件以外，在对系统方面的理解力也是其他很多厂商所不具备的。

Qorvo也做好了准备，与手机厂商一起，用丰富的经验和技术储备帮助他们把5G设备快速推向市场，Qorvo现在也与不少厂商建立了合作。

“Qorvo希望能与国内厂商在射频领域建立起一个更开放的生态系统，把大家拉进来，共同取得更大的进步”，David Zhao补充说。