5G新基建提速，供应商能跟得上吗？

1UPesmc

英飞凌电源与传感系统事业部大中华区射频及传感器部门总监麦正奇1UPesmc

另外，欧洲国家的5G频谱资源也无太大优势，据英飞凌电源与传感系统事业部大中华区射频及传感器部门总监麦正奇介绍，欧洲运营商拥有的频谱资源多是非连续的离散频谱，需要更复杂的无线设备组合在基站建设上来满足不同需求。以法国、德国、意大利、西班牙、英国的2.5GHz至2.7GHz频段为例，5G频谱被划分为40MHz至80MHz带宽，运营商们对基站的无线设备有不同的要求，给设备制造商增加了复杂性。同时，德国、西班牙和英国在3.4GHz至3.6GHz频段也面临同样的情况。1UPesmc

而中国的2.5GHz至2.7GHz频段和3.3GHz至3.6GHz频段（以及4.8GHz至4.96GHz）是100MHz至160MHz高带宽的连续频谱。与欧美等国相比，中国在频谱资源上具有更大的优势。但更宽的频谱也让无线设备设计更具挑战性，为此，英飞凌正在开发具有大带宽（2.3GHz-2.7GHz, 3.3GHz-4.2GHz）、良好的功率等级和低噪声系数的产品，以满足系统开发商为全球不同的运营商提供产品。1UPesmc

·NSA向SA过渡

去年6月底，运营商第一期基站集采招标完成，该期采用NSA模式，年底建成约15万站。2020年4月底，第二轮集采招标结束，此次三大运营商5G无线主设备集采共涉及5G基站52万个，支持SA模式，涉及金额约760亿元人民币。其中，中国移动采购5G基站超27万个，开支437亿元，中国电信与中国联通共采购5G基站25万个，开支322.7亿元。很显然，中国已经在向SA过渡。这两种组网模式对供应商来说，分别有哪些要求呢？1UPesmc

麦正奇表示，就基站无线设备而言，5G基站所要消耗的电力是4G的2至3倍，需要功率效率更高的射频器件来降低对散热的需求。NSA和SA在电源管理方面并无明显的差异，它们都提出了更高的电源转换效率及功率密度要求。1UPesmc

赵敬棋博士说，NSA是比较经济的组网方式，它是融合4G基站和网络架构部署的5G网络。SA的基站数量要远超NSA和4G，因为毫米波的波长短，传输距离比微波、厘米波等更小，如果短期内大批量布局SA需要非常大的花费。对材料商而言，NSA向SA的过渡，对材料本身、解决方案以及预算等都提出了新的要求。1UPesmc

·未来面临哪些挑战？

5G并非一蹴而就，它由Sub 6G到毫米波、NSA到SA的进化，对全产业链都提出关注未来的要求。为保证能实现更好的过渡，5G基站供应商需要不停地探索前沿技术。对他们来说，未来的挑战是什么？1UPesmc

赵敬棋博士从材料出发说到道，从3G到4G再到5G甚至以后的6G，基站对导热、屏蔽材料的要求显著增高：在导热方面，主要体现热密度的增加方面，基站内部含有芯片，随着移动通信技术不断升级，这些芯片的热密度也在不断增加，这需要高性能的材料来帮助基站芯片散热；在屏蔽方面，4G-5G到6G是从微波或厘米波过渡到毫米波，该过程中由于波长的减小，当前适用的屏蔽方案不一定也能在未来适用，这必然会催生新材料的发现和应用。1UPesmc

“从技术难度和经济性能来说，Sub 6GHz是当前最好的选择。目前中国的5G主要是Sub 6GHz以下的频段，未来到真正的毫米波时代，现在采用的材料不一定还能适用于未来，这要求我们积极研发新材料。”赵敬棋博士坦诚地说。1UPesmc

麦正奇透露说，英飞凌正在开发下一代毫米波波束形成器和6GHz以下的低噪声放大器，后者将于2021年上市。5G将部署在3.5GHz中频段和高频毫米波频段，频谱向3.5GHz至高频毫米波扩展也带来了更高的路径损耗，具有波束成形功能的大规模MIMO（多进多出）可增强信号强度并扩大信号覆盖范围；在5G毫米波移动通信系统中，电子电路板可能会出现损耗和干扰，这需要在电路板设计环节减少元件数量。SiGe（硅锗）可在数字电路集成、射频（RF）功率与高频性能之间达到很好的平衡，如RF PA（功率放大器）和LNA（低噪放）能组合成具有相位控制、增益控制和数字接口的集成芯片。1UPesmc

此外，由于海量的信息传递，5G基站中的射频与基频处理器功耗也随之增加，对5G设备电源管理的效率与功率密度提出更高的要求，这让SiGe、氮化镓（GaN）等新功率半导体器件得到广泛地关注，高可靠度的多相电源解决方案将是新的行业趋势。