详解半导体产业新商机：5G助推新未来.doc

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1、详解半导体产业新商机：5G助推新未来　　5G是第五代通信技术，是4G之后的延伸，是对现有的无线通信技术的演进。其最大的变化在于5G技术是一套技术标准，其服务的对象从过去的人与人通信，增加了人与物、物与物的通信。根据历史经验，我国移动通信的每十年会推出下一代网络协议。随着用户需求的持续增长，未来10年移动通信网络将会面对：1000倍的数据容量增长，10至100倍的无线设备连接，10到100倍的用户速率需求，10倍长的电池续航时间需求等等，4G网络无法满足这些需求，所以5G技术应运而生。需求增加的最主要驱动力有两个：移动互联网和物联网。根据ITU给出的计划，5G技术有望在2020年开始商用

2、。　　面对5G在传输速率和系统容量等方面的性能挑战，天线数量需要进一步增加，利用空分多址（SDMA）技术，可以在同一时频资源上服务多个用户，进一步提高频谱效率。硬件上，大规模天线阵列由多个天线子阵列组成，子阵列的每根天线单独拥有移相器、功率放大器、低噪放大器等模块。软件层面则需要复杂的算法来管理和动态地适应与编码和解码用于多个并行信道的数据流，通常被实现为一个FPGA。大规模天线阵列将带来天线的升级及数量需求，同时射频模块（移相器、功率放大器、低噪放大器等）的需求将爆发，此外数据的增加将利好功能更加强大的综合处理模块如FPGA等等。　　可以说5G的出现，将会推动半导体产业和终端往一个新

3、的方向发展，创造一波新的价值，我们不妨来详细了解一下。　　什么是5G？　　5G是第五代通信技术，是4G之后的延伸，是对现有的无线通信技术的演进。其最大的变化在于5G技术是一套技术标准，其服务的对象从过去的人与人通信，增加了人与物、物与物的通信。　　回顾移动通信的发展历程，每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义，其中，1G采用频分多址（FDMA），只能提供模拟语音业务；2G主要采用时分多址（TDMA），可提供数字语音和低速数据业务；3G以码分多址（CDMA）为技术特征，用户峰值速率达到2Mbps至数十Mbps，可以支持多媒体数据业务；4G以正交频分多址（OFDMA

4、）技术为核心，用户峰值速率可达100Mbps至1Gbps，能够支持各种移动宽带数据业务。　　移动通信标准的发展历程　　5G更强调用户体验速率，将达到Gbps量级。5G关键能力比以前几代移动通信更加丰富，用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为5G的关键性能指标。　　然而，与以往只强调峰值速率的情况不同，业界普遍认为用户体验速率是5G最重要的性能指标，它真正体现了用户可获得的真实数据速率，也是与用户感受最密切的性能指标。基于5G主要场景的技术需求，5G用户体验速率应达到Gbps量级。　　面对多样化场景的极端差异化性能需求，5G很难像以往一样以某种单一技术为基础形成

5、针对所有场景的解决方案。　　此外，当前无线技术创新也呈现多元化发展趋势，除了新型多址技术之外，大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型网络架构等也被认为是5G主要技术方向，均能够在5G主要技术场景中发挥关键作用。　　综合5G关键能力与核心技术，5G概念可由“标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义。其中，标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”，一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。　　5G推进组定义的5G概念　　目前5G技术已经确定了8大关键能力指标：峰值速率达到20Gbps、用户体验数据率达到100Mbps、频谱效率比IMT-A提升

6、3倍、移动性达500公里/时、时延达到1毫秒、连接密度每平方公里达到10Tbps、能效比IMT-A提升100倍、流量密度每平方米达到10Mbps。　　ITU定义的5G关键能力　　中国5G之花概念　　我国提出的5G之花概念形象的描述了5G的关键指标，其提出的9项关键能力指标中除成本效率一项外，其他8项均与ITU的官方指标相匹配。　　5G的关键性能挑战及实现　　从具体网络功能要求上来说，IMT-2020（5G）推进组定义了5G的四个主要的应用场景：连续广覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠，而这些功能的实现都给供应商带来了很大的挑战。　　5G主要场景与关键性能挑战　　5G技术创新主

7、要