國(guó)內(nèi)5G基站正在加速建設(shè)

今年1月，COVID-19疫情在全國(guó)爆發(fā)，各地采取了封城、封村、封路的措施，許多戶(hù)外建設(shè)工作被叫停。在這種情況下，有人擔(dān)心5G基站的建設(shè)進(jìn)度會(huì)因此耽擱。但中央在3月宣布大力推進(jìn)“新基建”，各地政府積極響應(yīng)并頒布一系列優(yōu)惠政策，三大運(yùn)營(yíng)商陸續(xù)公布5G基站建設(shè)年度目標(biāo)（中國(guó)移動(dòng)30萬(wàn)站，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信25萬(wàn)站）。在諸多有利條件的支持下，全國(guó)5G商用將在2020年如期而至。sBOesmc

·目標(biāo)將于下半年達(dá)成

不過(guò)，受新冠疫情影響，上半年5G基站建設(shè)進(jìn)度已經(jīng)落后。據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2020年3月末，我國(guó)累計(jì)建成了19.8萬(wàn)個(gè)5G基站。2019年底該數(shù)據(jù)是13萬(wàn)個(gè)，由此推斷，2020年第一季度（Q1）新增了6.8萬(wàn)個(gè)5G基站。如果把運(yùn)營(yíng)商的年建設(shè)目標(biāo)平均到每個(gè)月，中國(guó)移動(dòng)每月需要完成2.5萬(wàn)個(gè)5G基站，中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信每月需建成2.08萬(wàn)個(gè)5G基站。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，三大運(yùn)營(yíng)商在Q1的表現(xiàn)并不算特別好。sBOesmc

《國(guó)際電子商情》了解到，上半年一般是通信行業(yè)的淡季，以招標(biāo)工作為主，建設(shè)工作主要在下半年開(kāi)展。5G基站建設(shè)并未遵循該慣例，特別是在“新基建”加速布局以來(lái)，各地密集公布了多個(gè)5G采購(gòu)項(xiàng)目，加速開(kāi)展各項(xiàng)建設(shè)工作。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)5G產(chǎn)業(yè)鏈大致恢復(fù)，運(yùn)營(yíng)商的年度建設(shè)目標(biāo)將集中在下半年達(dá)成。sBOesmc

·部分地區(qū)搶先布局

雖然自去年起，一二線城市的中心城區(qū)就開(kāi)始部署5G宏基站和熱點(diǎn)，但并未在全國(guó)組成完善的5G網(wǎng)。今年因疫情原因，運(yùn)營(yíng)商為保障“小湯山”模式醫(yī)院的通信暢通，在疫情高發(fā)區(qū)緊急部署了一批4G/5G基站。比如，武漢的火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院、方艙醫(yī)院等場(chǎng)所均有建設(shè)5G基站。sBOesmc

sBOesmc

萊爾德高性能材料技術(shù)總監(jiān)趙敬棋sBOesmc

萊爾德高性能材料技術(shù)總監(jiān)趙敬棋博士向《國(guó)際電子商情》透露說(shuō)，萊爾德為武漢重點(diǎn)抗擊疫情單位的5G通信設(shè)備提供了高性能的導(dǎo)熱和屏蔽材料。談及武漢“戰(zhàn)疫”往事，他感嘆道：“我們積極響應(yīng)政府的號(hào)召，在國(guó)內(nèi)疫情攀升期第一時(shí)間復(fù)工。提前復(fù)工最大的困難是保障員工安全，我們優(yōu)先調(diào)動(dòng)本地員工進(jìn)行生產(chǎn)，外地員工返廠需隔離14天。另外，武漢封城初期，全國(guó)各地也處于封鎖狀態(tài)，人流、物流運(yùn)轉(zhuǎn)不過(guò)來(lái)，生產(chǎn)線復(fù)工比例、產(chǎn)能、地方政府的政策等，都會(huì)影響項(xiàng)目的進(jìn)度。所幸的是，在大家的共同努力和地方政府的支持下，這些困難最終得到了較好的解決。”sBOesmc

正如趙敬棋博士所言，為保障各地醫(yī)院、定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)及政府單位等重要場(chǎng)所通信暢通，5G基站供應(yīng)商們助力運(yùn)營(yíng)商建立了赫赫“戰(zhàn)功”，貢獻(xiàn)了非常大的力量：不到兩天開(kāi)通了火神山醫(yī)院的首個(gè)5G基站，72小時(shí)內(nèi)就在雷神山醫(yī)院建成3個(gè)5G基站……為5G基站在全國(guó)的布局打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。sBOesmc

供應(yīng)商需著眼未來(lái)

5G基站建設(shè)進(jìn)度加快，將促使5G迅速進(jìn)入我們的生活。目前，全球的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正處于萌芽期，選擇從Sub 6G向毫米波過(guò)渡以及NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)）向SA（獨(dú)立組網(wǎng)）過(guò)渡，雖然能更快的搭建好5G網(wǎng)絡(luò)，但是也給供應(yīng)商帶來(lái)一些新的挑戰(zhàn)——其供應(yīng)的產(chǎn)品適用于現(xiàn)在，并不代表能適用于未來(lái)，這需要供應(yīng)商放眼未來(lái)，不斷加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研發(fā)和投入。sBOesmc

·Sub 6G向毫米波過(guò)渡

5G可分為Sub 6G和毫米波兩種方案，其中，Sub 6G是指6GHz以?xún)?nèi)的低頻頻段，毫米波是26.5GHz-300GHz的頻段。各國(guó)依照自身的頻譜資源情況，選擇了不同的5G方案。sBOesmc

美國(guó)是毫米波的“代言人”，該國(guó)的Sub 6G頻段被軍用雷達(dá)（3.3 GHz -3.5 GHz）、專(zhuān)用私人無(wú)線電（3.5 GHz -3.55 GHz）、非授權(quán)頻譜（3.55 GHz -3.7 GHz）、星地通信（3.7GHz - 4.2 GHz）占用。但為了更快地布局5G，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）決定重耕3.7GHz-4.2 GHz頻段，大約到2025年可完成清頻。sBOesmc

近年來(lái)，中國(guó)的5G發(fā)展非常迅速，美國(guó)在毫米波上的進(jìn)度緩慢，促使該國(guó)不得不重新審視Sub 6G的可行性。今年3月，F(xiàn)CC宣布斥資97億美元加速回購(gòu)3.7GHz-4.2GHz頻譜，有望把清頻工作提前到2021年完成。[!--empirenews.page--]sBOesmc

sBOesmc

英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門(mén)總監(jiān)麥正奇sBOesmc

另外，歐洲國(guó)家的5G頻譜資源也無(wú)太大優(yōu)勢(shì)，據(jù)英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)射頻及傳感器部門(mén)總監(jiān)麥正奇介紹，歐洲運(yùn)營(yíng)商擁有的頻譜資源多是非連續(xù)的離散頻譜，需要更復(fù)雜的無(wú)線設(shè)備組合在基站建設(shè)上來(lái)滿足不同需求。以法國(guó)、德國(guó)、意大利、西班牙、英國(guó)的2.5GHz至2.7GHz頻段為例，5G頻譜被劃分為40MHz至80MHz帶寬，運(yùn)營(yíng)商們對(duì)基站的無(wú)線設(shè)備有不同的要求，給設(shè)備制造商增加了復(fù)雜性。同時(shí)，德國(guó)、西班牙和英國(guó)在3.4GHz至3.6GHz頻段也面臨同樣的情況。sBOesmc

而中國(guó)的2.5GHz至2.7GHz頻段和3.3GHz至3.6GHz頻段（以及4.8GHz至4.96GHz）是100MHz至160MHz高帶寬的連續(xù)頻譜。與歐美等國(guó)相比，中國(guó)在頻譜資源上具有更大的優(yōu)勢(shì)。但更寬的頻譜也讓無(wú)線設(shè)備設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性，為此，英飛凌正在開(kāi)發(fā)具有大帶寬（2.3GHz-2.7GHz, 3.3GHz-4.2GHz）、良好的功率等級(jí)和低噪聲系數(shù)的產(chǎn)品，以滿足系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商為全球不同的運(yùn)營(yíng)商提供產(chǎn)品。sBOesmc

·NSA向SA過(guò)渡

去年6月底，運(yùn)營(yíng)商第一期基站集采招標(biāo)完成，該期采用NSA模式，年底建成約15萬(wàn)站。2020年4月底，第二輪集采招標(biāo)結(jié)束，此次三大運(yùn)營(yíng)商5G無(wú)線主設(shè)備集采共涉及5G基站52萬(wàn)個(gè)，支持SA模式，涉及金額約760億元人民幣。其中，中國(guó)移動(dòng)采購(gòu)5G基站超27萬(wàn)個(gè)，開(kāi)支437億元，中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通共采購(gòu)5G基站25萬(wàn)個(gè)，開(kāi)支322.7億元。很顯然，中國(guó)已經(jīng)在向SA過(guò)渡。這兩種組網(wǎng)模式對(duì)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，分別有哪些要求呢？sBOesmc

麥正奇表示，就基站無(wú)線設(shè)備而言，5G基站所要消耗的電力是4G的2至3倍，需要功率效率更高的射頻器件來(lái)降低對(duì)散熱的需求。NSA和SA在電源管理方面并無(wú)明顯的差異，它們都提出了更高的電源轉(zhuǎn)換效率及功率密度要求。sBOesmc

趙敬棋博士說(shuō)，NSA是比較經(jīng)濟(jì)的組網(wǎng)方式，它是融合4G基站和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署的5G網(wǎng)絡(luò)。SA的基站數(shù)量要遠(yuǎn)超NSA和4G，因?yàn)楹撩撞ǖ牟ㄩL(zhǎng)短，傳輸距離比微波、厘米波等更小，如果短期內(nèi)大批量布局SA需要非常大的花費(fèi)。對(duì)材料商而言，NSA向SA的過(guò)渡，對(duì)材料本身、解決方案以及預(yù)算等都提出了新的要求。sBOesmc

·未來(lái)面臨哪些挑戰(zhàn)？

5G并非一蹴而就，它由Sub 6G到毫米波、NSA到SA的進(jìn)化，對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈都提出關(guān)注未來(lái)的要求。為保證能實(shí)現(xiàn)更好的過(guò)渡，5G基站供應(yīng)商需要不停地探索前沿技術(shù)。對(duì)他們來(lái)說(shuō)，未來(lái)的挑戰(zhàn)是什么？sBOesmc

趙敬棋博士從材料出發(fā)說(shuō)到道，從3G到4G再到5G甚至以后的6G，基站對(duì)導(dǎo)熱、屏蔽材料的要求顯著增高：在導(dǎo)熱方面，主要體現(xiàn)熱密度的增加方面，基站內(nèi)部含有芯片，隨著移動(dòng)通信技術(shù)不斷升級(jí)，這些芯片的熱密度也在不斷增加，這需要高性能的材料來(lái)幫助基站芯片散熱；在屏蔽方面，4G-5G到6G是從微波或厘米波過(guò)渡到毫米波，該過(guò)程中由于波長(zhǎng)的減小，當(dāng)前適用的屏蔽方案不一定也能在未來(lái)適用，這必然會(huì)催生新材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。sBOesmc

“從技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)性能來(lái)說(shuō)，Sub 6GHz是當(dāng)前最好的選擇。目前中國(guó)的5G主要是Sub 6GHz以下的頻段，未來(lái)到真正的毫米波時(shí)代，現(xiàn)在采用的材料不一定還能適用于未來(lái)，這要求我們積極研發(fā)新材料。”趙敬棋博士坦誠(chéng)地說(shuō)。sBOesmc

麥正奇透露說(shuō)，英飛凌正在開(kāi)發(fā)下一代毫米波波束形成器和6GHz以下的低噪聲放大器，后者將于2021年上市。5G將部署在3.5GHz中頻段和高頻毫米波頻段，頻譜向3.5GHz至高頻毫米波擴(kuò)展也帶來(lái)了更高的路徑損耗，具有波束成形功能的大規(guī)模MIMO（多進(jìn)多出）可增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度并擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍；在5G毫米波移動(dòng)通信系統(tǒng)中，電子電路板可能會(huì)出現(xiàn)損耗和干擾，這需要在電路板設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)減少元件數(shù)量。SiGe（硅鍺）可在數(shù)字電路集成、射頻（RF）功率與高頻性能之間達(dá)到很好的平衡，如RF PA（功率放大器）和LNA（低噪放）能組合成具有相位控制、增益控制和數(shù)字接口的集成芯片。sBOesmc

此外，由于海量的信息傳遞，5G基站中的射頻與基頻處理器功耗也隨之增加，對(duì)5G設(shè)備電源管理的效率與功率密度提出更高的要求，這讓SiGe、氮化鎵（GaN）等新功率半導(dǎo)體器件得到廣泛地關(guān)注，高可靠度的多相電源解決方案將是新的行業(yè)趨勢(shì)。[!--empirenews.page--]sBOesmc

小結(jié)

IoT時(shí)代的連接主要依賴(lài)5G，5G商用的前提是基站建設(shè)到位。全球的5G正起步，以后還將有更多的挑戰(zhàn)，供應(yīng)商只有不斷研發(fā)技術(shù)、提前布局，才能不被輕易淘汰。sBOesmc

本文為《國(guó)際電子商情》2020年5月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費(fèi)雜志訂閱申請(qǐng)點(diǎn)擊 這里sBOesmc