5G终端白皮书:产业化准备就绪,四建议突破发展瓶颈

通信产业网|2019-11-07 00:58:37
作者:高超 来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者高超)11月6日,在2019中国5G终端创新峰会暨第七届中国手机设计大赛天鹅奖颁奖礼上,赛迪智库电子信息研究所与通信产业报全媒体联合发布了《2019全球5G终端产业发展白皮书》。

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据介绍,本白皮书梳理了5G产业发展概况、5G终端新特性以及终端产业发展的现状与特点,分析了5G终端芯片与关键元器件、操作系统、关键配套器件、整机设计与制造以及设备应用与服务等产业链环节的创新进展与市场格局,并对一年来5G终端产业热点进行解析。在此基础上,总结了5G终端产业发展面临的问题及挑战,并提出了若干措施建议,以期为我国5G终端产业发展和相关政策制定提供参考支撑材料。

5G产业化准备基本就绪

工信部赛迪智库电子信息研究所副所长陆峰在解读这本白皮书时表示,2G、3G解决的是连接问题,4G解决的是提速问题,而5G可以同时满足物联网场景的广覆盖需求和移动互联网的高速率需求,是个人应用向行业应用跨越的转折点。

在目前产业发展情况来看,运营商已获得了5G商用牌照,并陆续推出了5G资费套餐;截至2019年9月,我国三家基础电信运营商已在全国开通8万余个5G基站,到2019年底,首批开通5G的城市将达到50个;5G终端核心芯片方面,高通、华为海思等厂商已经推出其首款5G基带芯片高通X50和巴龙5000,海思还发布了业内首款5GSoC,预计2019年年底前,高通也会跟进。

随着5G基站的相继部署和5G基带芯片的成功商用,5G终端已见首批量产,5G产业化准备基本就绪。

5G终端带来新特性

与前几代智能终端相比,陆峰表示,5G终端呈现出了4种新特性。

首先,多模多频带来5G基带芯片设计高难度。5G新增通信频段和模式使得5G基带芯片集成难度巨大。一方面,5G终端不仅需要实现5G新频率的通信,同时需要兼容2G\3G\4G网络,目前国内4G手机所支持的模式已达到6模,5G终端的基带芯片至少需要支持7模;另一方面,5G基带芯片需要多频段兼容,设计复杂度更甚,3GPP制定的5GNR频谱共有29个频段,需要支持不同国家和地区的不同频段。

其次,5G终端对射频器件设计提出更高要求。5G高频段对射频器件的基础材料研发、滤波器及功放等元器件设计提出了更高要求。基于氮化镓材料的功放器件更适于5G射频电路的高频、高功率工作状态;适用于高频的体声波滤波器取代4G时代常用的声表面波滤波器;在天线方面,5G终端设备采用MassiveMIMO天线技术,天线数量进一步上升,以满足5G高速、大容量信号的有效传输。

再次,5G终端高功耗特性带来续航力新挑战。5G终端相比于4G终端功耗显著增加。基带芯片的多兼容模式、倍数级高功率射频器件的使用以及天线数量的增加是导致5G终端功耗增加的主要因素;另一方面,终端设备趋于采用更高分辨率、更大尺寸的显示屏,其中高分辨率视频的输出会大幅增加CPU和GPU处理器的工作量,同时大尺寸的显示屏也势必增加背光灯的使用数量,是设备功耗上升的另一个原因。因此,5G终端对低功耗器件设计以及电源管理芯片性能要求进一步提高。

最后,三大应用场景释放5G终端生态新价值。不同于4G时代智能手机一枝独秀的终端局面,5G优异的性能将催生多领域定制化终端,促进人类生产、生活等交互方式的升级。5G超大带宽、超可靠低时延、海量互联三大特性促使其与教育、医疗、工业、文化、消费等领域不断融合,催生出超高清视频、网联汽车、工业机器人、智慧医疗终端等行业级5G终端。

目前,5G终端产业已经已经基本成型,首批次5G旗舰产品已形成规模量产,推动着我国自主产业体系逐步破除垄断坚冰,促进5G赋能终端设备实现智能转型升级,基于5G终端的行业应用也逐步落地。

直面5G终端产业挑战

尽管中国5G终端产业取得了进步,但是仍面临诸多挑战。陆峰表示,一是,基带芯片技术产业化有待完善;二是,中高频器件发展存在滞后;三是,终端应用处于商业探索阶段;四是,行业级应用开发平台不完善。为此,白皮书提出了四点发展建议。

第一,突破5G关键核心技术,加快中高频器件产业化。加快我国在5G核心器件半导体材料、集成电路设计、半导体制造工艺等方面的研究,推动5G终端核心芯片集成化程度。紧抓5G网络大规模部署的契机,瞄准射频前端芯片、滤波器、功率放大器等中高频器件关键薄弱环节,加强在材料、制造工艺、毫米波通信等领域的基础研究和前沿布局,引导相关企业及科研院所加强专利族群建设和专利布局合作,推动中高频器件加速实现产业化。

第二,加强产业链上下游协同,推进产业生态体系构建。为促进5G终端产业链上下协同,构建完善的产业生态体系,应从以下几方面着手:一是鼓励5G终端企业通过产业联盟、参股合资、长期战略合作等多种形式,进行产业交流合作,构建开放融合、软硬协同的产业生态。二是依托国内5G相关产业建设差异化场景,支持5G终端整机企业发挥优势,采用市场化手段带动底层核心器件企业发展。三是采取政策扶持、产业并购、资本牵引等方式,鼓励有条件的企业强化横向和纵向一体化发展,打造凝聚上下游的平台型生态体系,推进5G终端产业协同共赢。

第三,加快行业应用场景挖掘,推进地方示范基地建设。加快行业应用场景挖掘,一方面需要鼓励科研机构制定终端行业应用技术路线图以及建设应用场景库,广泛征集5G终端典型应用案例,针对多场景、多行业应用场景进行深度挖掘,固化典型案例,形成可复制推广的5G示范性应用范例。另一方面,充分发挥地方积极性,引导地方产业资金投向“超高清视频”、“智能网联汽车”、“工业互联网”等5G重点应用场景,促进终端产业发展。

第四,推动消费端多形态终端发展,加快5G终端普及。推动我国5G终端产业快速发展,探索消费者新需求,拓展新业务模式,建立行业产品库,为行业提供更丰富的产品来源。打造通用的5G终端标杆型解决方案,探索5G与超高清视频、虚拟现实、人工智能、云计算等技术融合所带来的新的终端形态和丰富体验,提速5G终端硬件渗透率,优化用户体验,培育消费者认知。

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