5G eMBB mmWave RF前端 3GPP

發揮差異化效應 2019商用化5G手機勢在必行

2018-11-20
5G無疑開啟另一波手機市場的殺手級技術。隨著上游晶片大廠如高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)、聯發科與華為相繼宣布推出5G晶片,各大手機業者亦隨後發表5G機種規畫藍圖,特別是中國手機商更是積極布局5G技術,其能藉此發揮手機差異化特色突顯手機價值,進而創造新的盈利商機。

拓墣產業研究院研究經理謝雨珊認為,首批中頻(sub-6GHz)的5G商用手機預計將在2019年問世,並有望在2019年年初至年中支援超高頻段(mmWave)。隨著成本與價格不斷降低,終端銷量將逐漸增加,再加上晶片組與終端更替,普及步伐將逐步加快。2023年全球增強型行動寬頻(eMBB)5G終端數量預計高達10億。

從技術角度來看,謝雨珊分析,5G手機需要實現高傳輸速率與向下相容的特性,故需採用大規模天線陣列與毫米波頻段,而這也為RF前端設計面臨極大挑戰,包含天線數量墊高RF模組設計難度、高頻毫米波所產生的訊號干擾問題,以及天線傳輸訊號容易被人手握持方向而遮蔽受阻。為了避免天線傳輸訊號受人手握持方向而無法傳送,天線安裝位置須嚴格要求。此外,5G時代,頻段更為複雜,也將影響射頻功率放大器和濾波器數量再度提升。

整體而言,中國布局5G商用化態度非常積極,並已被美國無線通訊和互聯網協會(CTIA)評定5G商用進度排名全球第一的國家。可看到中國5G技術研發試驗的第三階段測試已完成5G技術與產品試驗,並將轉向預商用階段,且三大電信商也在中國10多個城市開啟5G試商用。再者,在5G國際標準制定上,中國亦占有主導地位,例如2016年華為推出Polar碼(極化碼)方案被3GPP採納為5G增強型行動寬頻控制通道標準方案;此外,中國在3GPP的5G標準化專案中約占40%,並向3GPP提交8,700份相關文件,其占比約32%。

在中國5G頻譜規畫部分,謝雨珊談到,中國電信和中國聯通各獲得3.5GHz各100MHz頻譜資源;2.6GHz頻段方面,中國移動已有60MHz 4G正使用當中,而中國電信和中國聯通2.6GHz頻譜各有20MHz暫未利用,未來當中國電信和中國聯通釋放20MHz,加上新增的60MHz頻譜,中國移動共獲得160MHz頻譜資源;另中國移動額外獲得4.8GHz頻段100MHz資源。

相較於中國積極推動5G發展,台灣在5G市場上的機會點在哪呢?謝雨珊表示,台灣5G產業鏈正逐步建構當中,從晶圓代工、功率放大器與小型基地台皆有相關廠商布局其中。可看到台積電7奈米製程已準備好為晶片業者量產5G晶片;立積、絡達、穩懋與環宇等業者,也已在5G所需的射頻功率放大器上做準備就緒;與此同時,在小型基地台部分,亦有中磊、正文、合勤等廠商掌握關鍵技術。

在5G網路架構的演進下,天線、濾波器、功率放大器與小型基地台等需求將會與日俱增,而這也將成為台廠在5G轉捩點奪得先機的關鍵領域。

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