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《詳解半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新商機(jī):5G助推新未來.doc》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、詳解半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新商機(jī):5G助推新未來 5G是第五代通信技術(shù),是4G之后的延伸,是對現(xiàn)有的無線通信技術(shù)的演進(jìn)。其最大的變化在于5G技術(shù)是一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其服務(wù)的對象從過去的人與人通信,增加了人與物、物與物的通信。根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn),我國移動(dòng)通信的每十年會推出下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。隨著用戶需求的持續(xù)增長,未來10年移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將會面對:1000倍的數(shù)據(jù)容量增長,10至100倍的無線設(shè)備連接,10到100倍的用戶速率需求,10倍長的電池續(xù)航時(shí)間需求等等,4G網(wǎng)絡(luò)無法滿足這些需求,所以5G技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。需求增加的最主要驅(qū)動(dòng)力有兩個(gè):移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)ITU給出的計(jì)劃,5G技術(shù)有望在2020年開始商用
2、?! ∶鎸?G在傳輸速率和系統(tǒng)容量等方面的性能挑戰(zhàn),天線數(shù)量需要進(jìn)一步增加,利用空分多址(SDMA)技術(shù),可以在同一時(shí)頻資源上服務(wù)多個(gè)用戶,進(jìn)一步提高頻譜效率。硬件上,大規(guī)模天線陣列由多個(gè)天線子陣列組成,子陣列的每根天線單獨(dú)擁有移相器、功率放大器、低噪放大器等模塊。軟件層面則需要復(fù)雜的算法來管理和動(dòng)態(tài)地適應(yīng)與編碼和解碼用于多個(gè)并行信道的數(shù)據(jù)流,通常被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)FPGA。大規(guī)模天線陣列將帶來天線的升級及數(shù)量需求,同時(shí)射頻模塊(移相器、功率放大器、低噪放大器等)的需求將爆發(fā),此外數(shù)據(jù)的增加將利好功能更加強(qiáng)大的綜合處理模塊如FPGA等等?! 】梢哉f5G的出現(xiàn),將會推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和終端往一個(gè)新
3、的方向發(fā)展,創(chuàng)造一波新的價(jià)值,我們不妨來詳細(xì)了解一下?! ∈裁词?G? 5G是第五代通信技術(shù),是4G之后的延伸,是對現(xiàn)有的無線通信技術(shù)的演進(jìn)。其最大的變化在于5G技術(shù)是一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其服務(wù)的對象從過去的人與人通信,增加了人與物、物與物的通信?! 』仡櫼苿?dòng)通信的發(fā)展歷程,每一代移動(dòng)通信系統(tǒng)都可以通過標(biāo)志性能力指標(biāo)和核心關(guān)鍵技術(shù)來定義,其中,1G采用頻分多址(FDMA),只能提供模擬語音業(yè)務(wù);2G主要采用時(shí)分多址(TDMA),可提供數(shù)字語音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);3G以碼分多址(CDMA)為技術(shù)特征,用戶峰值速率達(dá)到2Mbps至數(shù)十Mbps,可以支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);4G以正交頻分多址(OFDMA
4、)技術(shù)為核心,用戶峰值速率可達(dá)100Mbps至1Gbps,能夠支持各種移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?! ∫苿?dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 5G更強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)速率,將達(dá)到Gbps量級。5G關(guān)鍵能力比以前幾代移動(dòng)通信更加豐富,用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、端到端時(shí)延、峰值速率和移動(dòng)性等都將成為5G的關(guān)鍵性能指標(biāo)?! ∪欢?,與以往只強(qiáng)調(diào)峰值速率的情況不同,業(yè)界普遍認(rèn)為用戶體驗(yàn)速率是5G最重要的性能指標(biāo),它真正體現(xiàn)了用戶可獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)速率,也是與用戶感受最密切的性能指標(biāo)?;?G主要場景的技術(shù)需求,5G用戶體驗(yàn)速率應(yīng)達(dá)到Gbps量級?! ∶鎸Χ鄻踊瘓鼍暗臉O端差異化性能需求,5G很難像以往一樣以某種單一技術(shù)為基礎(chǔ)形成
5、針對所有場景的解決方案。 此外,當(dāng)前無線技術(shù)創(chuàng)新也呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢,除了新型多址技術(shù)之外,大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、全頻譜接入、新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等也被認(rèn)為是5G主要技術(shù)方向,均能夠在5G主要技術(shù)場景中發(fā)揮關(guān)鍵作用?! 【C合5G關(guān)鍵能力與核心技術(shù),5G概念可由“標(biāo)志性能力指標(biāo)”和“一組關(guān)鍵技術(shù)”來共同定義。其中,標(biāo)志性能力指標(biāo)為“Gbps用戶體驗(yàn)速率”,一組關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)?! ?G推進(jìn)組定義的5G概念 目前5G技術(shù)已經(jīng)確定了8大關(guān)鍵能力指標(biāo):峰值速率達(dá)到20Gbps、用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)率達(dá)到100Mbps、頻譜效率比IMT-A提升
6、3倍、移動(dòng)性達(dá)500公里/時(shí)、時(shí)延達(dá)到1毫秒、連接密度每平方公里達(dá)到10Tbps、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米達(dá)到10Mbps?! TU定義的5G關(guān)鍵能力 中國5G之花概念 我國提出的5G之花概念形象的描述了5G的關(guān)鍵指標(biāo),其提出的9項(xiàng)關(guān)鍵能力指標(biāo)中除成本效率一項(xiàng)外,其他8項(xiàng)均與ITU的官方指標(biāo)相匹配?! ?G的關(guān)鍵性能挑戰(zhàn)及實(shí)現(xiàn) 從具體網(wǎng)絡(luò)功能要求上來說,IMT-2020(5G)推進(jìn)組定義了5G的四個(gè)主要的應(yīng)用場景:連續(xù)廣覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功耗大連接和低時(shí)延高可靠,而這些功能的實(shí)現(xiàn)都給供應(yīng)商帶來了很大的挑戰(zhàn)?! ?G主要場景與關(guān)鍵性能挑戰(zhàn) 5G技術(shù)創(chuàng)新主
7、要