射频前端芯片遭遇5G风口，会有怎样化学反应？

商用倒计时-5G的脚步声近了
1.性能全面提升，5G通信网络概述
总结来说，5G通信网络的技术特点为：更高的数据传输速率、更低的数据传输延时、更高的数据传输密度和更好的高速通信能力。

出于上述技术特点，5G通信网络在增强型移动宽带、大规模机器通信和高可靠低时延通信等方面的应用场景将迎来爆发，比较有代表性的有：智慧城市、智能家居、3D视频和超高清显示、云端办公和娱乐、增强现实、工业自动化和自动驾驶等。提出接近十年的物联网概念将依托5G移动网络实现落地，万物互联的时代即将到来。

2.5G标准演进路线图
2.1 5G标准制定情况
目前来说，推动5G演进的国际标准化组织主要是ITU(国际电信联盟)和3GPP(3rd Generation Partner Project)。图16给出了ITU和3GPP的5G系统推进时间表，5G系统的推进按照研究、标准化和产品化可以分为四个主要阶段：

第一阶段：2016年之前，ITU主要进行针对愿景、趋势和频谱的前期研究工作，而3GPP 将会开展针对过渡性技术方案的研究和标准化工作。第二阶段：2016至2017年，ITU将会定义5G的技术需求和评估方法，而3GPP自Release-14正式开始5G技术的研究工作，这部分工作主要集中在SI(Study Item)阶段。第三阶段：2018年，ITU开始征集5G候选方案，3GPP的工作则会从SI向WI(Work Item)进行转换。在3GPP将于2018年9月发布的Release-15中，将会给出第一版5G技术标准，企业会以此标准为基础进入产品化阶段，5G商用将正式拉开序幕。第四阶段：2019年到2020年，ITU将正式开始5G标准化工作，3GPP将于2019年12月发布Release-16，公布增强版5G标准，主要针对毫米波频段。2020年将进入正式商用阶段。

2.2 国内运营商5G商用时间表

2.3 2016年全球5G大事记

3.5G射频空口关键技术分析
3.1 载波聚合，有效利用碎片化频段
载波聚合技术(Carrier Aggregation，CA)并非是未来的新科技，事实上，它已经在4G通信网络得到了广泛应用。载波聚合可以将多个LTE载波信号合成在一起，从而扩展通信带宽，提高上下行数据传输速率，如图17所示。

如前所述，5G时代最高峰值数据传输速率将达到20Gbps，载波聚合必定成为实现这个目标的核心技术，而5G增加的多个频段又可以提供更多载波资源，使更多载波的聚合具备了基础。另一方面，进入5G时代后，6GHz以下的频谱资源变的更加拥挤和碎片化，载波聚合技术可以将多个分散频率合成在一起，提高通信带宽的特性将大有用武之地。

3.2 毫米波，高带宽带来高数据传输速率
毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz~300GHz之间。根据通信原理，无线通信的最大信道带宽大约是载波频率的5%左右，因此载波频率越高，可实现的信号带宽也越大，而带宽则进一步直接决定了数据的最高传输速率。

在毫米波频段中，28GHz频段和60GHz频段是最有希望使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz，而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2.16GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。相比而言，4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下，而可用频谱带宽只有100MHz。因此，如果使用毫米波频段，频谱带宽会有10倍至20倍的提升，最高数据传输速率相比4G提高20倍将成为现实。

3.3 Massive MIMO和波束成形，实现空分多址
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量的技术。

Massive MIMO的核心技术优势在于通过调整大规模天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束(波束成形)，从而带来明显的信号方向性增益，即便不同的用户之间使用相同的载波频率，也可以消除相互干扰，从而实现空分多址(SDMA，Space Division Multi Access)，提高频率效率。

3.4 微基站，灵活部署实现深度覆盖
毫米波的应用使基站天线尺寸降低至毫米量级，使得传统基站有了小型化的可能，同时，其在空气中传输时的衰减特性也对室内基站密度提出了更高的要求，进入5G通信时代，在室内空间大规模建设微型基站成为重要的发展趋势。微基站具有体积小巧、灵活部署的特点，可以很好的解决局部热点对信号和容量的需求，实现深度覆盖，增加网络容量，提升用户感知。

5G技术推动射频前端芯片的发展
1.Sub-6GHz先行，更多频谱资源将投入使用
5G标准目前在紧锣密鼓的制定中，按照我们在上文中整理的演进路线图，第一版标准将成形于2018年9月3GPP发布的Release-15。虽然5G的频谱资源划分尚未标准化，但从近期各大通信运营商、设备商的研究工作来看，国际通信巨头之间在发展路线上的分歧已经得到弥合，形成了较为清晰的研究方向。

中国无线电管理局已于2016年1月批准在3.4-3.6GHz频段进行5G试验，并且正在努力争取将3.3-3.4GHz、4.4-4.5GHz和4.8-4.99GHz几组频段划分至公众移动通信进行应用。

2016年11月，欧盟委员会无线频谱政策组正式发布了欧洲5G频率战略，将3.4-3.8GHz频段划分为2020年前进行5G网络部署的主要频段，并确定将700MHz频段用于5G广覆盖。

回顾上文中整理的E-UTRA频段规划，无论是700MHz频段还是3.4-3.8GHz频段，均为3GPP在长期演进计划(LTE)标准中已确定的频谱资源，这意味着在世界主要国家已基本达成共识，在5G发展初期，将Sub-6GHz的频谱资源作为研究的前沿阵地，在现有4G空口的基础上进行技术创新，满足5G应用场景的需求。

对于移动通信终端设备中的射频前端芯片，Sub-6GHz频谱资源的进一步开放意味着需要支持频段的进一步扩展，PA、Filter、Duplexer/Diplexer和Switch的数量相比4G均会进一步增加，之前我们提到4G旗舰手机全部射频前端芯片的价格约是3G手机的5倍，这一数字在5G时代将会进一步增加。