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5G終端白皮書:產業化準備就緒,四建議突破發展瓶頸
通信產業網|2019-11-07 00:58:37
作者:高超來源:通信產業網

【通信產業網訊】(記者高超)11月6日,在2019中國5G終端創新峰會暨第七屆中國手機設計大賽天鵝獎頒獎禮上,賽迪智庫電子信息研究所與通信產業報全媒體聯合發布了《2019全球5G終端產業發展白皮書》。

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據介紹,本白皮書梳理了5G產業發展概況、5G終端新特性以及終端產業發展的現狀與特點,分析了5G終端芯片與關鍵元器件、操作系統、關鍵配套器件、整機設計與制造以及設備應用與服務等產業鏈環節的創新進展與市場格局,并對一年來5G終端產業熱點進行解析。在此基礎上,總結了5G終端產業發展面臨的問題及挑戰,并提出了若干措施建議,以期為我國5G終端產業發展和相關政策制定提供參考支撐材料。

5G產業化準備基本就緒

工信部賽迪智庫電子信息研究所副所長陸峰在解讀這本白皮書時表示,2G、3G解決的是連接問題,4G解決的是提速問題,而5G可以同時滿足物聯網場景的廣覆蓋需求和移動互聯網的高速率需求,是個人應用向行業應用跨越的轉折點。

在目前產業發展情況來看,運營商已獲得了5G商用牌照,并陸續推出了5G資費套餐;截至2019年9月,我國三家基礎電信運營商已在全國開通8萬余個5G基站,到2019年底,首批開通5G的城市將達到50個;5G終端核心芯片方面,高通、華為海思等廠商已經推出其首款5G基帶芯片高通X50和巴龍5000,海思還發布了業內首款5GSoC,預計2019年年底前,高通也會跟進。

隨著5G基站的相繼部署和5G基帶芯片的成功商用,5G終端已見首批量產,5G產業化準備基本就緒。

5G終端帶來新特性

與前幾代智能終端相比,陸峰表示,5G終端呈現出了4種新特性。

首先,多模多頻帶來5G基帶芯片設計高難度。5G新增通信頻段和模式使得5G基帶芯片集成難度巨大。一方面,5G終端不僅需要實現5G新頻率的通信,同時需要兼容2G\3G\4G網絡,目前國內4G手機所支持的模式已達到6模,5G終端的基帶芯片至少需要支持7模;另一方面,5G基帶芯片需要多頻段兼容,設計復雜度更甚,3GPP制定的5GNR頻譜共有29個頻段,需要支持不同國家和地區的不同頻段。

其次,5G終端對射頻器件設計提出更高要求。5G高頻段對射頻器件的基礎材料研發、濾波器及功放等元器件設計提出了更高要求。基于氮化鎵材料的功放器件更適于5G射頻電路的高頻、高功率工作狀態;適用于高頻的體聲波濾波器取代4G時代常用的聲表面波濾波器;在天線方面,5G終端設備采用MassiveMIMO天線技術,天線數量進一步上升,以滿足5G高速、大容量信號的有效傳輸。

再次,5G終端高功耗特性帶來續航力新挑戰。5G終端相比于4G終端功耗顯著增加。基帶芯片的多兼容模式、倍數級高功率射頻器件的使用以及天線數量的增加是導致5G終端功耗增加的主要因素;另一方面,終端設備趨于采用更高分辨率、更大尺寸的顯示屏,其中高分辨率視頻的輸出會大幅增加CPU和GPU處理器的工作量,同時大尺寸的顯示屏也勢必增加背光燈的使用數量,是設備功耗上升的另一個原因。因此,5G終端對低功耗器件設計以及電源管理芯片性能要求進一步提高。

最后,三大應用場景釋放5G終端生態新價值。不同于4G時代智能手機一枝獨秀的終端局面,5G優異的性能將催生多領域定制化終端,促進人類生產、生活等交互方式的升級。5G超大帶寬、超可靠低時延、海量互聯三大特性促使其與教育、醫療、工業、文化、消費等領域不斷融合,催生出超高清視頻、網聯汽車、工業機器人、智慧醫療終端等行業級5G終端。

目前,5G終端產業已經已經基本成型,首批次5G旗艦產品已形成規模量產,推動著我國自主產業體系逐步破除壟斷堅冰,促進5G賦能終端設備實現智能轉型升級,基于5G終端的行業應用也逐步落地。

直面5G終端產業挑戰

盡管中國5G終端產業取得了進步,但是仍面臨諸多挑戰。陸峰表示,一是,基帶芯片技術產業化有待完善;二是,中高頻器件發展存在滯后;三是,終端應用處于商業探索階段;四是,行業級應用開發平臺不完善。為此,白皮書提出了四點發展建議。

第一,突破5G關鍵核心技術,加快中高頻器件產業化。加快我國在5G核心器件半導體材料、集成電路設計、半導體制造工藝等方面的研究,推動5G終端核心芯片集成化程度。緊抓5G網絡大規模部署的契機,瞄準射頻前端芯片、濾波器、功率放大器等中高頻器件關鍵薄弱環節,加強在材料、制造工藝、毫米波通信等領域的基礎研究和前沿布局,引導相關企業及科研院所加強專利族群建設和專利布局合作,推動中高頻器件加速實現產業化。

第二,加強產業鏈上下游協同,推進產業生態體系構建。為促進5G終端產業鏈上下協同,構建完善的產業生態體系,應從以下幾方面著手:一是鼓勵5G終端企業通過產業聯盟、參股合資、長期戰略合作等多種形式,進行產業交流合作,構建開放融合、軟硬協同的產業生態。二是依托國內5G相關產業建設差異化場景,支持5G終端整機企業發揮優勢,采用市場化手段帶動底層核心器件企業發展。三是采取政策扶持、產業并購、資本牽引等方式,鼓勵有條件的企業強化橫向和縱向一體化發展,打造凝聚上下游的平臺型生態體系,推進5G終端產業協同共贏。

第三,加快行業應用場景挖掘,推進地方示范基地建設。加快行業應用場景挖掘,一方面需要鼓勵科研機構制定終端行業應用技術路線圖以及建設應用場景庫,廣泛征集5G終端典型應用案例,針對多場景、多行業應用場景進行深度挖掘,固化典型案例,形成可復制推廣的5G示范性應用范例。另一方面,充分發揮地方積極性,引導地方產業資金投向“超高清視頻”、“智能網聯汽車”、“工業互聯網”等5G重點應用場景,促進終端產業發展。

第四,推動消費端多形態終端發展,加快5G終端普及。推動我國5G終端產業快速發展,探索消費者新需求,拓展新業務模式,建立行業產品庫,為行業提供更豐富的產品來源。打造通用的5G終端標桿型解決方案,探索5G與超高清視頻、虛擬現實、人工智能、云計算等技術融合所帶來的新的終端形態和豐富體驗,提速5G終端硬件滲透率,優化用戶體驗,培育消費者認知。

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責任編輯:高超

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