5G毫米波商業(yè)應(yīng)用的全新突破

開啟新發(fā)展beamforming-sales@2024Qorvo收購了AnokiwaveSiPAnokiwave創(chuàng)新的有源天線IC產(chǎn)品組合，結(jié)合Qorvo在產(chǎn)品互補性、全球影響力和市場占有率方面的優(yōu)勢，為實現(xiàn)高度集成和高性能的有源天線提供了新的選擇，有望將相控陣有源天線技術(shù)普及開來。Anokiwave5GICIC5GAnokiwave?06-2024QorvoUS,Inc.版權(quán)所有|QORVO是QorvoUS,Inc.的商標(biāo)。摘要要充分釋放5G的潛力，必然要使用毫米波頻率。5G服務(wù)提供商需要毫米波頻段來支持“無界移動”的新興趨勢。雖然5G毫米波在帶寬、用戶容量和服務(wù)質(zhì)量5GQorvoAnokiwave（Qorvo）5GFCC5G5GIC5G5GIC5G5G5G。 白皮書：5G白皮書：5G摘要 III毫米波頻段：5G行業(yè)必將邁出的下一步 15G毫米波已投入使用 2固定無線接入是首個5G毫米波用例 3實現(xiàn)真正的毫米波商業(yè)化 7利用硅晶IC創(chuàng)新應(yīng)對市場挑戰(zhàn) 85G毫米波已具備商業(yè)可行性 11開啟新世界 17未來發(fā)展 19“由于帶寬需求的空前增長和硅晶行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，一場顛覆性的行業(yè)變革即將到來。下一代通信設(shè)備將采用相控陣天線，并使用高集成度硅晶IC在毫米波頻率運行。當(dāng)這些IC與先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)合在一起時，我們的行業(yè)將徹底改變，令人耳目一新?！盇nokiwave愿景-2014年。1毫米波頻段：5G行業(yè)必將邁出的下一步業(yè)界一致認(rèn)為，毫米波技術(shù)對于發(fā)揮5G的全部潛力至關(guān)重要。根據(jù)愛立信于2022年11月發(fā)布、2023年6月更新的《移動報告》2，未來5年全球無線數(shù)據(jù)流量預(yù)計將以每年25%的速度增長。在5G的各個細(xì)分市場中，固定無線接入(FWA)預(yù)計將以31%的年增長率領(lǐng)先。GHz頻段（也稱為低頻段）資源迅速耗盡。最近中頻段（頻率介于1GHz到6區(qū)的sub-6GHz頻段（低頻段和中頻段）資源將在未來3-5年內(nèi)耗盡3。隨著社會日益擺脫有線束縛，人們對無線網(wǎng)絡(luò)的依賴不斷加深，這進(jìn)一步加重了無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。年輕一代追求“無界移動”，下一波“剪線”浪潮愈演愈烈。鑒于這些大趨勢，無線行業(yè)向高頻段頻段（毫米波）邁進(jìn)已勢在必行。

5G毫米波的全球部署已是大勢所趨。充分發(fā)揮5G的潛力至關(guān)重要，采用5G毫米波技術(shù)的企業(yè)將擁有競爭優(yōu)勢4。5G毫米波已投入使用5GQorvo致力于降低總擁有成本，幫助客戶構(gòu)建極具成本效益的陣列。Qorvo5G毫米波商業(yè)模式稱為“WiFiforInfrastructure?（基Wi-Fi）。2016年。2018Qorvo致力于降低總擁有成本，幫助客戶構(gòu)建極具成本效益的陣列。Qorvo5G毫米波商業(yè)模式稱為“WiFiforInfrastructure?（基Wi-Fi）。5G195G同時，T-Mobile(OEM)早期的大部分此類活動是由Anokiwave（現(xiàn)已并入Qorvo）的IC支持的。事實上，這些IC還曾作為主角，出現(xiàn)在2018年由電視節(jié)目“每日星球”和AT&T聯(lián)合制作的一部名為“什么是5G？”5的視頻中。在美國，目前有數(shù)億部毫米波手機在數(shù)十萬個活躍的5G毫米波基站支持下使用。隨著毫米波有源天線的商業(yè)化進(jìn)入快車道，業(yè)界高度重視降低成本。為此，業(yè)界正積極探索各種途徑，包括優(yōu)化傳統(tǒng)批量生產(chǎn)曲線，研發(fā)“下一代”產(chǎn)品以滿足網(wǎng)絡(luò)層面的商業(yè)需求，利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)性來實現(xiàn)與Wi-Fi相近的成本，從而充分釋放5G毫米波的潛力。FWFWA(5GTF)VerizonAT&T+)Verizon實現(xiàn)美國澳大利亞毫米波拍賣毫米波拍賣FCC28/39GHz5G韓國奧運會展示毫技術(shù)3GPP版本蘋果推米 (26GHz)60個城市的覆蓋(26GHz)15凍結(jié)iPhone12 米波波技術(shù)的 軟銀在日本Verizon3GPP5GFR23GPP開始發(fā)布 無線電站美國部署的15詳細(xì)規(guī)格3萬個1：5G20163GPP5G5G由于FWA數(shù)據(jù)使用量的強勁增長，毫米波已成為滿足家庭寬帶市場需求的首選頻由于FWA數(shù)據(jù)使用量的強勁增長，毫米波已成為滿足家庭寬帶市場需求的首選頻段之一。這也是毫米波技術(shù)最早、最成功的用例之一，讓運營商可以把網(wǎng)絡(luò)覆蓋到地區(qū)。前面提到的愛立信移動報告進(jìn)一步顯示，在多個細(xì)分市場中，F(xiàn)WA對數(shù)據(jù)消費增長的貢獻(xiàn)最大。連接市場。愛立信《固定無線手冊》2023版6指出，到2028連接市場。愛立信《固定無線手冊》2023版6指出，到2028年，全球FWA32.45G2022120%。FWAFWA202820%。FWA31%左右。FWAFWAFWA5GFWA連接數(shù)EB/4GFWA移動數(shù)據(jù)20232(FWA)FWA3FWA寬帶(FBB)（8001600戶）（400800戶）（每平方公里120至400戶）和鄉(xiāng)村（每平方公里10至120戶）等。圖圖3：為了開發(fā)FWA商業(yè)用例，首先要確定潛在市場MWC |2022.09.28針對上述各個地區(qū)，初期都需利用以中頻運作的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施來部署FWAFBB于大幅提高可服務(wù)的用戶數(shù)量和整體的流量負(fù)載，從而滿足所有用戶的FBB數(shù)據(jù)速率要求。此外，添加毫米波資源可以應(yīng)對家庭數(shù)據(jù)速率不斷4FWA非高峰時段提供接近光纖的數(shù)據(jù)速率，而在高峰時段也能保證最低可用在與有線和光纖通信服務(wù)提供商(CSP)的競爭中，用戶實際體驗到的數(shù)FWA再低，用戶也不會放棄現(xiàn)有系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)速率代表了密集城區(qū)、市區(qū)5%高速率家庭+中等速率家庭5%低速率家庭[Mbps/ ]容量，中頻段 容量，中頻段+毫米波1,200Mbps/站點 3,600Mbps/站|2022.11.104Mbps30Mbps面對市場對毫米波頻段的強勁需求，業(yè)界必須克服大規(guī)模部署5GFWAgNodeB（基站和CPE（）CPE率。此外，5G毫米波調(diào)制解調(diào)器芯片市場缺乏多樣性，這些都阻礙了CPE生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。5G毫米波的商業(yè)模式建立在這樣一個假設(shè)基礎(chǔ)上：存在一種高功率、高性能的CPE設(shè)備，它能實現(xiàn)“接近光纖”的高數(shù)據(jù)速率。但現(xiàn)實是，當(dāng)今的生態(tài)系統(tǒng)中還沒有這種設(shè)備。IC技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新不可或缺，它將幫助服務(wù)提供商降低(OPEX和成本，從而實現(xiàn)毫米波FWA印度在“消除數(shù)字鴻溝”方面超越其他國家，避免部署昂貴的最后一百GSMA10億美元。印度的電信巨頭RelianceJio計劃利用其在2022年頻段拍賣中購得的26GHz頻段，推出建設(shè)名為“Airfiber”的FWA網(wǎng)絡(luò)。圖5：毫米波技術(shù)為繁忙的sub-6GHz頻段增加容量，實現(xiàn)速度更快、擁塞更少的連接實現(xiàn)真正的毫米波商業(yè)化雖然毫米波技術(shù)大有可為，但要實現(xiàn)5G毫米波的廣泛應(yīng)用，行業(yè)還需要更進(jìn)一步。一方面，要充分利用已有的成果；另一方面，要持續(xù)創(chuàng)新，提升性能，將成本降至與Wi-Fi相當(dāng)?shù)乃?，最終實現(xiàn)毫米波網(wǎng)絡(luò)的真正商業(yè)化。鑒于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，毫米波設(shè)備的成本降低目標(biāo)一定會實現(xiàn)，人們所認(rèn)為的不足之處也會得到鑒于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，毫米波設(shè)備的成本降低目標(biāo)一定會實現(xiàn)，人們所認(rèn)為的不足之處也會得到解決，毫米波技術(shù)將Wi-Fi一樣普及?？?。目前，5G毫米波CPE的成本在數(shù)百美元左右。與當(dāng)今的Wi-Fi路FWA考。目前，5G毫米波CPE的成本在數(shù)百美元左右。與當(dāng)今的Wi-Fi路由器相比，這聽起來很昂貴，但人們需要明白，本白皮書中提到的創(chuàng)新將大幅降低CPE的成本。這種技術(shù)有望在降低成本方面發(fā)揮引領(lǐng)作用。Anokiwave（現(xiàn)已并入硅晶行業(yè)之所以能取得成功，關(guān)鍵在于通過不斷提高集成度來降低成本。因此，如今5G這種技術(shù)有望在降低成本方面發(fā)揮引領(lǐng)作用。Anokiwave（現(xiàn)已并入Qorvo）是硅晶毫米波芯片的重要供應(yīng)商，過去6年來推出了四代硅晶毫米波波束成形IC(BFIC)，成功將成本降低了90%。更令人驚喜的是，在行業(yè)分析師的評估中，這些產(chǎn)品在所有KPI上都實現(xiàn)了高達(dá)四倍的提升。CPE分，因此上述節(jié)省對資本支出(CAPEX)和運營支出(OPEX)的影響巨大。這篇題為“扭轉(zhuǎn)5G毫米波能耗曲線”的博客文章，其中展示了可在真實大都市中實現(xiàn)的能源節(jié)約幅度。在未來十年，即使毫米波基站數(shù)IC(BFIC)在降低成本的同時，業(yè)界還必須應(yīng)對和解決毫米波商業(yè)化所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)：毫米波設(shè)備成本高，而且部署包含更多節(jié)點的密集網(wǎng)絡(luò)也會增加成本。5GMNO這些障礙和挑戰(zhàn)對于無線行業(yè)來說并不新鮮。每次通信行業(yè)升級換代，從低頻段向中頻段再向毫米波頻段演進(jìn)時，都會上演類似的故事。然而，受持續(xù)增長的數(shù)據(jù)需求驅(qū)動，這種演進(jìn)過程并不均衡，各國的發(fā)展步伐也不相同。隨著毫米波技術(shù)的商業(yè)部署在美國已成現(xiàn)實，完全解決這些挑戰(zhàn)只是時間問題。利用硅晶IC創(chuàng)新應(yīng)對市場挑戰(zhàn)6)（毫米波商業(yè)化進(jìn)程中的許多技術(shù)挑戰(zhàn)都通過IC創(chuàng)新得到解決。Qorvo的最新IC5G基站CPE之間的信號水平提升了幾個數(shù)量級，支持實現(xiàn)更高的用戶容量、更大的覆蓋范圍和更高的服務(wù)質(zhì)量，并降低蜂窩服務(wù)提供商的資本支出要求。為了促進(jìn)毫米波生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，必須綜合解決市場、系統(tǒng)和無線電等多個層面相互關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。圖6：推動毫米波生態(tài)系統(tǒng)蓬勃發(fā)展需要應(yīng)對的市場挑戰(zhàn)sub-6GHzsub-6GHz于半導(dǎo)體的基本物理特性，放大器輸出功率、噪聲系數(shù)、線性度和直流sub-6GHz體和天線系統(tǒng)在過去幾十年中不斷發(fā)展，形成了成熟的生態(tài)系統(tǒng)。這使得無線技術(shù)能夠以低成本的方式實現(xiàn)，為無線服務(wù)提供商和通信服務(wù)供應(yīng)商的FWA應(yīng)用提供了非常明確的商業(yè)價值。能量。通過改變每個元件處的相位和振幅，可以將能量引導(dǎo)到不同的方隨著毫米波相控陣天線逐漸進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，Anokiwave（現(xiàn)已并入的四路現(xiàn)，同時具備大容量、低成本、可擴(kuò)展的優(yōu)勢。它既可用于具有大量和天線元件的基站，也可用于具有較少和天線元件并且成本更低的CPE應(yīng)用?，F(xiàn)已并入從而促進(jìn)全球部署。這些第一代網(wǎng)絡(luò)證明了無線電能夠在FWA應(yīng)用中支持接近光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率。現(xiàn)已并入備大容量、低成本、可擴(kuò)展的優(yōu)5G毫米波已具備商業(yè)可行性要想打造一個能真正投入商用的5G毫米波生態(tài)系統(tǒng)，必須考慮資本支出、運營支出、服務(wù)質(zhì)量和可擴(kuò)展性等問題，以滿足現(xiàn)有市場的需求。對當(dāng)今可用的解決方案進(jìn)行調(diào)查研究后，我們發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有毫米波設(shè)采用現(xiàn)有毫米波設(shè)備5G網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)上存在諸多難題，導(dǎo)致許多人認(rèn)為它不是滿足海量數(shù)據(jù)需求的正確解決方案。采用現(xiàn)有毫米波設(shè)備5G網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)上存在諸多難題，導(dǎo)致許多人認(rèn)為它不是滿足海量數(shù)據(jù)需求的正確解決方案。Qorvo正在改變這種看法。QorvoIC為5G毫米波的大規(guī)模商業(yè)和技術(shù)應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。QorvoIC為5G毫米波的大規(guī)模商業(yè)和技術(shù)應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。Qorvo的產(chǎn)品重新定義了各個層面的創(chuàng)新，將功能、特性和商業(yè)價值有5G。Qorvo的新型IC系列提供更高的線性功率水平、更低的誤差矢量幅度(EVM)Zero-Cal?支出。Zero-Cal?特性和溫度補償技術(shù)與適當(dāng)?shù)年嚵叙佀途W(wǎng)絡(luò)PCB布局相結(jié)合，可以顯著減少或消除陣列級校準(zhǔn)需求，從而降低無線電成本和資本支出。IC5GCPE使用這些IC后，通信服務(wù)提供商能夠以更少的無線電設(shè)備實現(xiàn)更高的用戶容量（更高的數(shù)據(jù)速率）、更廣的覆蓋范圍（更少的基站）和更好的服務(wù)質(zhì)量，從而降低資本支出要求。寬帶業(yè)務(wù)允許硬件制造商可以開發(fā)單一無線電SKU，然后在生產(chǎn)中針對世界不同地區(qū)和不同工作頻段進(jìn)行擴(kuò)展。這種方式可以加快產(chǎn)品上市速度，集中生產(chǎn)更少的無線電型號，擴(kuò)大產(chǎn)量，從而在多個市場實現(xiàn)規(guī)模7IC場挑戰(zhàn)的對應(yīng)關(guān)系。這表明，最新的波束成形器已經(jīng)成功克服了挑戰(zhàn)，5G圖7：高性能IC消除了5G毫米波的商業(yè)和技術(shù)障礙，使5G毫米波具備商業(yè)可行性為了幫助了解Qorvo的IC技術(shù)對5G生態(tài)系統(tǒng)的影響，我們對當(dāng)前可用無線電（基站和CPE設(shè)備）與采用QorvoIC技術(shù)的新型改進(jìn)無線電進(jìn)行了比較。QorvoIC技術(shù)對通信服務(wù)提供商業(yè)務(wù)案例的影響。下表顯示了根據(jù)此分析得出的數(shù)據(jù)。（波） o能的 vo(EIRP)Rx (EIS)CPE功率(EIRP)（同等成本和直流電源）CPERx (EIS)18dB10dB48QorvoCPE48dBmEIRP和-113dB接收靈敏度，而圖9顯示了該陣列的實測天線方向圖。利用Zero-Cal?（10所示）等特性和溫度補償技術(shù)（11所示）等功能，這些陣列可以大幅減少甚至消除校準(zhǔn)工作，從而降低生產(chǎn)成本。8QorvoICCPEEIRP12dBm，4dB利用Qorvo技術(shù)構(gòu)建的CPE支持48dBm的EIRP水-113dBm的接收靈敏度水平。與現(xiàn)有設(shè)備相比，EIRP12dBm，靈敏度提升了4dB。CPE設(shè)備現(xiàn)已能夠融入當(dāng)今生態(tài)系統(tǒng)中，可以穩(wěn)定連接到5G毫米波網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)“接近光纖”的高數(shù)據(jù)速率。實測發(fā)射和接收掃描方向圖-30度-20度-10度實測發(fā)射和接收掃描方向圖-30度-20度-10度-30度0度-20度10度-10度20度0度30度10度20度30度9：經(jīng)過驗證的天線性能：QorvoIC方位角（度）方位角（度）QorvoZero-Cal?技術(shù)確保：出水平10Zero-Cal?5dB(dB)相對增益(dB)(dB)相對增益(dB)(dB)5GNR波形Tx(dB)±0.5dB窗口內(nèi)波動-55Tx(dB)±0.5dB窗口內(nèi)波動(°C)11（BFIC、IF上/LO）+0.5dBICOEMA。采用Qorvo上行鏈路（CPE5G基站塔18dB，下行鏈路（5G基站CPE）10dB(ROI)EIRP(EIS)，毫米波鏈路預(yù)算每增加6dB，覆蓋面積就會擴(kuò)大4倍”。這將使網(wǎng)絡(luò)性能、部署成本和運營支出呈現(xiàn)完全不同的局面。從系統(tǒng)層面來看，對于運營商而言，這意味著：4倍以上對于給定的數(shù)據(jù)速率，用戶數(shù)增加3倍以上毫米波覆蓋每平方公里成本降低70%以上更快的投資回報和更短的投資回收期，迅速實現(xiàn)正現(xiàn)金流這些成果將徹底改變市場格局，5G毫米波終于不僅在技術(shù)上可行，而且具備大規(guī)模商用可行性。廣更大面積>4X覆當(dāng)前圍數(shù)數(shù)在給數(shù)輸多用戶數(shù)成本降低每平方公里12：CPEQorvoIC5G開啟新世界早在3GPPAnokiwave（現(xiàn)已并入Qorvo）為5GIC于相控陣天線使用的毫米波硅晶IC想天開”，但我們堅信這一市場非常重要，因此堅持不懈地投入研發(fā)。這體現(xiàn)了我們的遠(yuǎn)見卓識，以及在技術(shù)架構(gòu)和關(guān)鍵性能指標(biāo)方面做出的選擇，目的是打造一個既能滿足當(dāng)前市場需求，又能持續(xù)適應(yīng)未來發(fā)展的解決方案。2014Anokiwave20145875GIC行業(yè)正迎來一個全新的發(fā)展階段。低成本的毫米波相控陣天線解決方案、新型雷達(dá)、通信系統(tǒng)，甚至5G手機，都將在不久的將來成為現(xiàn)實。整個行業(yè)正處于一個轉(zhuǎn)折點?！?0158進(jìn)行了介紹，討論了可用于商業(yè)應(yīng)用的緊湊型、低成本陣列技術(shù)，這對5G20163GPP電路技術(shù)就已推向市場。自首款I(lǐng)C推出以來，我們年復(fù)一年地持續(xù)創(chuàng)5GIC5G最重要的是，我們的技術(shù)讓5G毫米波。Anokiwave（Qorvo）IC20IC上，使得5G毫米波技術(shù)的大規(guī)模商用成為可能。FWAFWA(5GTF)Verizon推出AT&T推出毫米服務(wù)(5G+)Verizon實現(xiàn)美國亞 印度毫米波拍賣(26GHz)FCC批準(zhǔn)28/39GHz韓國奧運會5G移動無線電展示毫米波技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)3GPP60個城市的覆蓋毫米波拍賣(26GHz)15iPhone12波技術(shù)的軟銀在日本推出毫米波服務(wù)3GPP5GFR2標(biāo)準(zhǔn)3GPP詳細(xì)規(guī)格Verizon在美國部署的無線電3萬個第15版AnokiwaveAnokiwave支持首款5G毫米波系統(tǒng)的IC4T4R會提供無線電技XilinxKeysight在MWC上演示FR-2O-RUCPE與主要的基站建立伙伴關(guān)系ICAnokiwave開始為客戶端/CPE架構(gòu)定義研發(fā)28GHzBFICAnokiwave開始5G商用硅晶第三代多頻段IC發(fā)布芯片組平臺第三代IC全面投產(chǎn)定義并在無線電中大規(guī)E業(yè)IC線性功率第五代和第六代5G產(chǎn)品設(shè)計2019MWC第三IC中，有望實啟動，聚焦28和Anokiwave上亮IC在39GHz推出n260芯片AT&T出用 Ano平臺5000芯片出貨13：Anokiwave（Qorvo）5G未來發(fā)展毫米波市場的崛起，是我們職業(yè)生涯中難得一遇的盛事。對于許多人來說，毫米波技術(shù)的可行性是一個與成本、專業(yè)知識和技術(shù)專長相關(guān)的問題，涉及從波形和頻段到天線功率、靈敏度、相控陣天線的生產(chǎn)和可制造性等各個方面。Anokiwave（現(xiàn)已并入Qorvo）一直深諳這些技術(shù)問題，并認(rèn)識到，降低無線電成本是使5G毫米波網(wǎng)絡(luò)具備商業(yè)可行性的關(guān)鍵。BOM降低，因而5G毫米波的商業(yè)應(yīng)用水到渠成。Anokiwave（現(xiàn)已并入Qorvo）6IC90%，為實現(xiàn)5GFCC5GBFIC5G了廣泛采用。由于預(yù)見到5G毫米波網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化將會面臨成本挑戰(zhàn)，我CMOS