进入5G时代,各大芯片厂商的新机遇!

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集微网消息,近期,工信部已经向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电正式发放5G商用牌照,这也预示着中国正式进入5G时代。
 
不过对很多用户而言,接触5G这一说法却是从5G WiFi开始。而现在随着5G商用,令很多用户困惑的是, 5G WiFi和5G到底有何区别呢?
 
WiFi和5G之困惑
 
5G WiFi和5G虽然都有“5G”字眼,但却是完全不同的含义 ,无论标准还是应用场景都代表着两种不同的技术。
 
·      5G WiFi 准确而言是5GHz WiFi, 指的是IEEE 802.11系列协议中的WiFi 5GHz 工作频段。
 
·      5G则是指第5代 (5th Generation)的简称,也就是第5代移动通信技术与标准。
 
众所周知,WiFi属于局域网无线技术,主要应用于室内场景。随着WiFi6技术的应用,相对于5G移动通信而言,WiFi以其高吞吐率、较低设备及终端成本、极低运营维护成本、区域隔离的保密性等优势,广泛应用于企业局域网、家庭内部设备互联、专用网络内部连接等,避免过多设备或终端接入到运营商核心网而引起的网络阻塞。
 
而5G移动通信属于广域网技术,具备覆盖范围广、可支持高速移动环境等优势,主要应用于室外连接、移动医疗、车联网、环境监测、城域网等众多场景。
 
由此可见,WiFi与5G虽然在应用场景上存在一定程度的重叠,但更多的是相辅相成,共同实现真正意义上的无缝连接网络。
 
但作为两种应用最为广泛的无线连接技术,以4G  LTE为代表的移动通信与WiFi 之争不绝于耳,如今随着5G移动通信的即将大规模商用,预期传输速率达到4G LTE数十倍以上。5G 取代WiFi的呼声再起,究竟真相如何?
 
WiFi和5G之融合
 
被称为“WiFi之父”的Cees Links在2017年曾表示:“在1999年~2000年间,就有人提出2G将替代WiFi的观点;2008年~2009年也出现了4G将代替WiFi的猜测。可是,5G与WiFi的应用场景模式是不相同的。WiFi主要用于室内环境,而5G则是一种广域网技术,它在室外的应用场景更多。所以我相信WiFi和5G将长期共存下去。”
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果不其然,2019年1月25日,下一代移动通信网络联盟(NGMN)、无线宽带联盟(WBA)宣布:联手推动5G、WiFi无线技术与核心网络的融合。
 
两大联盟称,现在为“5G与WiFi融合RAN部署”提供明确的战略路径以充分利用这些功能的时候到了,这是一个“优先事项”!NGMN联盟的成员单位,均为知名的移动通信运营商,目前共计200多张移动通信网,用户数量占到了全球的60%强。WBA联盟致力于WiFi的推广与用户体验提升。
 
联合报告指出,5G和WiFi之间的“网络级融合”对于确保这两类无线接入网(RAN)的“互补”功能可以组合起来,以提供“无缝”的网络服务。这份报告还给出了可能需要来自5G和WiFi网络的“综合资源”共同发力的许多用例和垂直行业,以提供经济高效的解决方案,并联合起来满足各种吞吐量、延迟、连接密度、覆盖范围、可用性和可靠性等要求。
 
WiFi和5G之空口协议与射频技术异同
 
从应用场景来看,5G技术的广域网特性,不由得让人想起十多年前曾甚嚣尘上,但又不幸偃旗息鼓的“WiMAX  (宽带无线接入城域网技术)”。而同样出身于IEEE的802.1x 无线技术标准协议的WiMAX, 与WiFi在无线空口协议及标准方面具有共通性。
 
康希通信科技(上海)有限公司市场及应用工程副总裁虞强介绍,在21世纪早期,相较于3GPP的3G 移动通信标准,WiMAX采用了众多新的技术,如OFDM正交频分多址和MIMO多天线等,极大地提高了数据传输能力,具有明显的数据传输优势。可惜生不逢时,在一代神机“iPhone”出世之前,全球主要的移动通信业务主要还是集中于语音服务,而并非WiMAX所具备技术优势的数据传输业务上。
 
由于语音业务的高实时性要求,在当时语音数字化技术不够完善及高性能数字模拟芯片成本高昂的情况下,WiMAX网络的语音通话质量相对于3G移动通信的纯语音通道技术处于明显的劣势,因此造成产业链很难推动而不得不转入到小众的专有数据网络应用。
 
随着数字化时代的高速发展与相关技术日臻月异的变化,芯片技术的突飞猛进并随之而来的高性能芯片成本的大幅下降,借助于高性能语音信号采样与重建技术、噪音消除技术等,数字化语音已经在很大程度上超越了传统语音通道的信号传输质量,这也是我们经常感受到在数据网络连接可靠的环境中微信语音的通话质量甚至远远优于常规电话的原因。
 
进入5G移动通信时代,数据传输几乎是无线通信网络的全部业务需求。因此,高速率、低延时、低成本、高频谱复用率的数据传输技术被作为5G的核心无线传输技术隆重登上舞台。
 
由此而来,5G移动通信在空口的协议标准中更多的继承了WiMAX/WiFi 协议标准中的低时延TDD技术、OFDMA多址接入、MU-MIMO的多用户多天线技术、高信号带宽(WiFi6 最高160MHz vs 5G最高100MHz)、高调制(WiFi6 可实现1024QAM vs 5G 可实现256QAM)等众多核心空口技术。此外,在工作频率方面,5GNR Sub-6GHz 更是直接沿用了3.5GHz的WiMAX频段,其他频率如2.6GHz也与WiFi 2.4GHz 相临,4.9GHz与WiFi 5GHz相临。
 
因此可以说,5G技术更像是一个“加强版的WiMAX”,其融合并加强了4G LTE的底层协议以及最新的WiFi空口技术而王者归来!因此,比拟WiFi射频前端芯片,5G射频前端芯片在高线性、TDD时分动态特性、高调制、高带宽方面具有高度相似性。
 
射频前端从WiFi 到5G之路
 
随着5G的商用,发展自有知识产权的5G相关核心芯片技术迫在眉睫,而作为芯片半导体行业皇冠上的明珠—高端射频芯片技术则一直掌握在以Skyworks、Qorvo、Avago(Broadcom)为首的美国厂商手中,怎样突破国外巨头的技术垄断,已经成为国内射频前端芯片行业发展的一道难题!
 
所幸的是,具备扎实的射频前端技术基础、科学严谨的研发态度而为人所知的康希通信科技(上海)有限公司,其立根于WiFi射频前端芯片技术,迅速在国内外市场上脱颖而出,并得到众多知名系统设备厂商的认可及芯片厂商的广泛合作,其WiFi5射频前端芯片推出市场不久即出货千万片以上,更是率先在国内实现最新的WiFi6技术射频前端芯片的量产,并且在关键性能-- 线性度、效率、功率等指标上与国际巨头同类产品各有千秋。
 
随着5G时代的到来,他们以高线性WiFi射频前端技术为根基,在国内率先研发出5GNR系列射频前端芯片,为实现国产替代打开一条“芯”通道,我们将拭目以待!

 

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