SKY5：5G新無線電到來的解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象白皮書（15頁）.pdf

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1、5G新無線電到來的解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象2| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象目錄執行摘要 .3GPP Release 15摘要：早期5G框架 .3Release 15中的RFFE關鍵要點 .4多輸入多輸出（MIMO）技術與天線影響 .4非獨立模式下的雙連接（4G/5G).4所有頻譜均為5G，但并非所有頻譜都相同 .65G NR所面臨的新挑戰 .66 GHz以下5G NR射頻前端的要素 .76 GHz以下5G NR射頻前端的要素 .7寬帶PA .9集成高性能低噪音放大器 .9寬帶濾波器技術 .9天線輸出和快速探測參考信號（SRS）跳頻 .10實施場景：

2、啟用5G的UE將是什么情形？.10在低于3 GHz頻帶下執行FDD LTE轉移頻段 .10上所述：雙鏈接4G LTE/5G NR射頻前端是什么樣子？.115G商業網絡展望 .12總結：開啟革命性通信技術的新時代 .12聯系信息 .13參考資料 .13其他資源 .14白皮書作者Kevin Walsh 移動營銷高級總監David R.Pehlke博士系統工程高級技術總監Dominique Brunel標準化技術總監Laurent Noel標準化高級首席工程師作者要感謝相關領域專家作出的重大貢獻：Jin ChoFred Jarrar5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|3執行摘

3、要 隨著人們對無所不在的無線連接需求的不斷增長，以及新型的、之前無法想像的應用不斷涌現，如自動駕駛車輛、人工智能、遠程醫療和虛擬現實，預計5G也將實現快速增長。5G將是革命性的技術，能夠大幅增加數據吞吐量，降低延時，其速度可比4G快100倍。其結果是，5G朝著商業應用前進的速度比預期要快的多?？紤]到這一點，移動運營商正在進行近期的戰術性布局，以確保在2018年下半年和2019年，5G演示硬件能順利上市。本白皮書探討了推出5G技術的切實可行的先行步驟，重點放在6 GHz以下頻譜，因為毫米波應用標準尚未定義。我們采取的做法不是要贊成任何特定的解決方案；相反，這里會介紹Skyworks認為今后幾年間

4、可能發生的趨勢。此外，我們的框架主要側重于6 GHz范圍以下的5G射頻前端（RFFE）的實際解決方案。為幫助讀者準確理解“切合可行”的含義，Skyworks將介紹其將如何及早實施5G的觀點，特別是增強型移動寬帶應用，或在3GPP用語中被稱為eMBB。我們的目標是描述一下對未來的一些合理期望，并將其與當前的4G LTE Advanced Pro關聯起來，了解制造商如何滿足新的需求。我們將介紹如何及早推出5G，如何將這些標準引入網絡和設備，以及隨著5G的商業化程度不斷提高，在未來幾年內我們可以預見哪些變化。由于我們對于之前的標準擁有數十年的經驗，加上我們掌握的系統和技術專門知識，Skyworks完

5、全能夠滿足與5G相關的、更強大、更復雜的架構需求。3GPP Release 15摘要：早期5G框架3GPP的Release 15標志著5G開始進入商業應用。在未來的幾十年，其影響將滲透到多方市場從電信到工業、醫 療、汽 車、互 聯 家 庭 和 智 能 城 市 以 及 其 他 新 出現的、尚不可預見的市場。我們預計，即便額外的網絡配置將標準完成時間延后約六個月左右，支持商業5G網絡的框架將于2020年完成部署。這一更新標準包含了若干更改，用于確保交付所有全新無線電（NR）架構選項，并最終確定選項3a（非獨立）和選項2（獨立）。此次更新還將包括進一步開發獨立式的5G NR規格 以及改進早期的一些工

6、作。Release 16有可能稍加更改和改進，被 用 于 將 N R 用 在 非 授 權 頻 段 上 上，預 計 在Release 17中將會大幅更改。通過當前的Release 15技術，移動運營商、設備制造商和芯片組供應商有信心有能力推進實質性的開發工作，為商業部署提供支持。我們完全可以期待在2019年見證商業產品的推出和發布，并在2020年迎來更大規模的網絡部署。在下面的章節中，我們將探討Release 15的一些關鍵要點，特別強調其對于射頻前端的影響。20182017Q42020Q1Q1Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q22019Rel-15 NSA（選項-3）凍結Rel-16 SIRel-15

7、 NSA（選項-3）ASN.1Rel-15 SA（選項-2）凍結Rel-15 SA（選項-2）ASN.1Rel-15后期下降凍結Rel-15后期下降ASN.1Rel-16凍結Rel-16ASN.1Rel-16 SI/WI相位圖1圖 Rel-15和Rel-16中對5G標準的3GPP多階段開發4| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象Release 15中的RFFE關鍵要點5G標準從4G LTE中汲取了大量的經驗和教訓，包括已證實可支持更高數據傳輸速率的許多概念。這種演變和對現有技術的依賴性讓4G中的多種技術得以被集成到5G的最初部署之中，從而迅速產生優勢，而不需要等待未來發

8、布新版本。最初部署也會采用E-UTRA（演進的通用陸地無線接入網絡）NR雙連接（EN-DC）組合，其中NR始終與LTE鏈接相關聯。多輸入多輸出(MIMO)技術與天線影響Release 15早期版本中的一個關鍵要點是4x4下行鏈路MIMO將被強制應用，特別是在2.5 GHz以上（包括n77/78/79和B41/7/38）頻段。此規格的起草者意識到4x4下行鏈路的優勢，以及它對于數據傳輸速率和網絡容量的影響，因此將其作為5G第一個實施階段的基本要求。四個MIMO層的存在不僅可提高下行鏈路的數據傳輸速率，也意味著在用戶設備（UE）中將存在四個單獨的天線，從而增加了射頻前端設計團隊的自由度。雖然上行鏈

9、路2x2MIMO的部署并非是一個強制性特征,卻是移動運營商強烈期望的一個額外特征。在用戶設備（UE）中擁有2x2上行鏈路MIMO需要用兩個5G NR發射功率放大器（PA）從單獨的天線傳遞信號。使用更高頻率的時分雙工（TDD）頻譜，如n41、n77、n78和n79以及其他TDD頻段時，這一特征將更為有益。它使上行鏈路數據。上行鏈路數據傳輸速率有效增加一倍，可縮短上行鏈路脈沖，并靈活應用5G幀計時，從而增加下行鏈路子幀的數量。下行鏈路的數據傳輸速率有可能提高33%。然而，當下行鏈路數據傳輸速率非常高時，UE發出的快速而持續的CQI和ACK/NACK應答會對上行鏈路提出挑戰，并需要對5%至6%的下行

10、鏈路數據傳輸速率提供支持。因此，上行鏈路數據傳輸速率可最終限制下行鏈路的數據傳輸速率，且在未采用上行鏈路MIMO時，覆蓋區域和下行鏈路最大數據傳輸速率將受到上行鏈路數據傳輸速率性能的限制。第二個傳輸路徑的進一步應用是一種新的傳輸模式，被稱為“2Tx相干傳輸”。這可有效使用分集原則，重點利用網絡的下行鏈路一側，額外實現1.5-2 dB的傳輸分集增益，這對于解決上行鏈路網絡性能有限的根本性問題至關重要。研究1表明，上行鏈路信道的改進等同于增加小區邊緣范圍大約20%。這一點為什么如此重要？運營商報告，大部分移動電話都在建筑結構內部打出（約75%的電話都是從家庭或辦公室內部撥出），這會導致信號衰減，小

11、區半徑下降。換言之，電話從小區邊緣撥出，其實際位置遠離基站。因此，朝向這一端所做的任何調整都將被運營商所肯定，并有助于最大程度降低5G網絡的成本。除了改善小區邊緣性能之外，2x2上行鏈路MIMO也可以提高頻譜效率。因為5G NR大多數是2 GHZ以上的TDD技術，而TDD小區很可能部署為高度不對稱結構，下行鏈路具有較高優先級（如80%下行鏈路，20%上行鏈路），改善頻譜效率對于實現較高的小區容量非常關鍵。關鍵見解 5G設備需要4x4下行鏈路MIMO，在2.5 GHz至6 GHz頻譜,多數能支持2x2上行鏈路MIMO。非獨立模式下的雙連接(4G/5G)在Release 15的初始階段，移動運營商

12、會強調建立雙連接非獨立（NSA）運營方式框架的重要性。從本質上講，雙連接NSA網絡部署意味著將5G系統覆蓋到現有的4G核心網絡之上。雙連接意味著基站和UE之間的控制和同步是通過4G網絡執行，而5G網絡是附著在4G錨定上的補充無線電接入網絡。在這一模型中，4G錨定利用現有4G網絡來建立關鍵鏈路，同時用覆蓋的5G來傳遞數據/控制。正如您可以想象的那樣，增加了一個新的無線電，也就是5G新無線電，外加現有的4G LTE多頻帶載波聚合，對系統性能、尺寸和制止干擾機制來說，都為設計新的5G NR射頻前端模塊產生了更多新的挑戰。5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|5NSA選項-3a網

13、絡拓撲的簡化視圖（見圖 2）表明，在早幾代的5G網絡中，移動性主要通過LTE無線電錨定（控制和用戶平面）處理。這種結構利用LTE原有的覆蓋面以確保服務傳輸的連續性并逐步推出5G小區。它當然是實施5G最可行的方法，同時可確保在回傳和網絡基礎設施還沒有升級到5G的區域保持數據連接的完整性。但是，這需要UE默認在標準化波段和無線電接入技術（FDD、TDD、SUL、SDL）的所有可能組合中，對LTE（Tx1/Rx1）和NR（Tx2/Rx2）載波的同步雙上行鏈路傳輸提供支持。正如您可能期望的那樣，這就產生了一個技術壁壘，即如何在一個小的設備里運行多個單獨的無線電和頻段。如果加上TDD LTE錨定點，網絡

14、運行可能是同步的，在這種情況下，運行模式將限于Tx1/Tx2和Rx1/Rx2，或異步，后者需要采用Tx1/Tx2、Tx1/Rx2、Rx1/Tx2、Rx1/Rx2技術。如果LTE錨定為頻分雙工（FDD）載波，TDD/FDD頻段間運行需要采用同步Tx1/Rx1/Tx2 和Tx1/Rx1/Rx2。在所有情況下，因為控制平面信息將由LTE無線承載運輸，確保對LTE錨定點上行鏈路的速度進行保護，這一點非常重要。圖2圖 控制層面EPCNR用戶層面（Tx2/Rx2）LTE用戶層面（Tx1/Rx1）eNbgNbNSA選項-3a雙連接網絡部署取決于Tx1和Tx2載波頻率及其相對間距，交調失真點（IMD）產品可能

15、落在LTE Rx錨定點頻帶上，并導致LTE靈敏度下降。圖3顯示了一個帶內LTE-FDD 10 MHz（左載波）和NR-FDD 10 MHz（右載波）NSA部署生成的IMD產品示例。圖3圖 LTE“Rx1”NR“Rx2”LTE“Tx1”NR“Tx2”Low LTE Desensitization帶內準連續資源塊(RB)分配雙LTE-FDD 10 MHz（左載波）和NR-FDD 10 MHz（右載波）傳輸中功率放大器處觀察到的IMD產品示例。在下面的示例中，落在LTE Rx1頻段中的噪音上升導致中度靈敏度下降。然而，NR和LTE上行鏈路分配存在多種可能的組合，在某些情況下可能導致較高的靈敏度下降。

16、圖4展示了帶內EN-DC非連續RB運行導致的LTE接收器（錨定點）靈敏度下降較高的示例情況。圖4圖 LTE“Rx1”NR“Rx2”NR“Tx2”Moderate to High LTE DesensitizationLTE“Tx1”帶內非連續資源塊(RB)分配LTE-FDD 10 MHz（左載波）和NR-FDD 10 MHz（右載波）傳輸中功率放大器處觀察到的IMD產品示例。RFFE解決方案提供商負責盡可能緩解干擾，以便在UE中最大范圍利用信號。雙傳輸LTE/NR共存和5G UE的復雜性對于NR射頻前端提出了更大的挑戰。第二階段的Release 15將包括獨立（SA）運行，它使用5G核心網絡，

17、不需要反向兼容4G LTE。然而，本白皮書的假設是5G的初步部署著重于5G的NSA為轉移頻段的主要部署戰略。因為SA預期將被用于3 GHz以上的新頻譜之中。6| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象所有頻譜均為5G，但并非所有頻譜都相同在短短的一年中，5G執行的藍圖已經有了顯著的進展。在2017年初進行的討論重點是TDD頻譜和3.5和4.5GHz頻段，當時只有三個波段。這先進技術是易于管理的、是有針對性的導入。時至2018年，基本上，任何和所有移動運營商都將是5G NR的候選人（參見圖5）。對5G公告的快速回顧表明，運營商不僅著眼于6 GHz以下頻譜，為對5G NR提供支

18、持，還將利用大量新的毫米波頻譜，同時尋求將其LTE資產遷移到較低的頻段。因此，運營商所擁有的所有頻譜資產都將兼容5G網絡中?？梢灶A計，利用這些頻譜組合將給消費者帶來更豐富的移動數據體驗。以前的討論表明，提高帶寬并增加MIMO的階數是實現這一增強用戶體驗的關鍵所在；每個運營商以獨特的方式將以4G和5G為基礎的雙連接系統的組合集成在一起，為客戶提供不斷轉變的體驗。5G NR所面臨的新挑戰通過之前的信息，現在需要深刻反思新的5G無線電技術對于智能手機設計人員及其射頻前端領域的設計人員帶來哪些挑戰。下面的列表并非詳盡無遺，它僅表示我們在開始開發商用5G產品時的一些問題。信道帶寬更寬 6 GHz以下的新

19、頻段的帶寬占用百分比(n77=24%,n78=14%,n79=12.8%)比當前頻段(B41=7.5%,B40=4.2%,5 GHz Wi-Fi=12.7%)相對要大得多。在頻段n41、n77、n78、n79、NR的瞬時信號調制帶寬擴展到100 MHz。對于非連續模式，連續帶內EN-DC瞬時帶寬為120 MHz 和196 MHz。傳統包絡跟蹤（ET）技術在60 MHz以上難以展開。雖然行業期待新的ET技術可以滿足100 MHz挑戰，在早期概念驗證工作中將需要用到平均功率跟蹤（APT）。雖然4G載波聚合導致Tx/Rx組合的絕對容量增加，增加5G NR以及2x2上行鏈路MIMO等因素引發的挑戰會引

20、發一些不便，但Skyworks的系統和工程團隊正在勤奮工作，力求解決RFFE中出現的許多問題，請見以下章節中的說明。圖5圖 5G NR高頻譜概述關鍵見解 雙連接意味著基站和UE之間的控制和同步通過4G網絡執行，而5G網絡是附著在4G錨定上的補充無線電接入網絡。3.33.84.23.34.45.0n78n77頻率范圍1(GHz)226.529.527.2524.253740n25727.528.35n261n260n258頻率范圍2(GHz)3n79600 MHzLTE重新劃分B5B71B2B66B41-n5n71n2n66n41FDD成對頻譜6 Ghz以下頻段TDDTDD GHz帶寬3 GHz

21、6 GHz毫米波5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|7高功率用戶設備(HPUE)-功率級別2(特指TDD頻段n41/77/78/79)如前所述，運行HPUE或功率級別2（單個天線上+26 dBm）相對于功率級別3將增加+3 dB的輻射功率輸出。PA需要以更窄的波形滿足更高的運行功率輸出。優化系統設計對于最大程度降低PA輸出端的損耗，實現HPUE優勢非常關鍵。遠離信道邊緣的5G NR內部分配可以在更高功率之下傳輸 如果縮小波形分配距離通道邊緣存在一個指定的偏移距離，5G NR需要的最大功率衰退（MPR），或功率回退操作減 少。這使得上行鏈路調制階數上的功率大幅增加，在LT

22、E網絡上解決了一個根本性的覆蓋面問題：在小區邊緣縮小RB分配上的傳輸和SNR受到上行鏈路功率限制的問題。5G NR新波形和256 QAM上行鏈路 新的5G波形，特別是循環前綴正交頻分多路復用（CP-OFDM），具有較高的峰均比，因此要比常規的LTE波形需要更多的功率補償。在上行鏈路信號中將采用256 QAM調制以提高數據傳輸速率。要將射頻前端的總誤差向量幅度（EVM）保持在3%以下，這將對PA和收發器帶來挑戰。必須對帶內失真、幀速率和限幅等其他問題加以管理，以實現最佳效率。對4x4下行鏈路MIMO、2x2上行鏈路MIMO和相干2Tx傳輸模式提供成本高效的支持 在 3GPP 中，n7、n38、n

23、41、n77、n78、n79需要4x4下行鏈路MIMO作為單獨頻段或頻段組合的一部分運行。由于下行鏈路數據傳輸速率和頻譜效率加倍后可實現顯著優勢，以及相對于2x2下行鏈路模式，接收分集增益高達3 dB的優勢，這一特征具有較高的優先級。將把重點放在實現這一新的特征時，降低附加項目的 尺寸和成本上。新的5G NR頻譜 在這些設備之中，新的6 GHz以下頻段將從3 GHz擴展到 6 GHz。整個行業需要保持當前性能，同時運行在更高頻率之下，這樣頻率的增加將會推動整個射頻前端實現改進。也存在新的天線多路復用和調諧挑戰，以及設備內與 5 GHz WiFi無線網絡共存的問題。非獨立雙鏈接和上行鏈路載波聚合

24、(CA)交調 非獨立運行需要雙連接，意味著LTE錨定和5G之間存在上行鏈路CA。隨著帶寬實質性增加，在這些帶寬中的無線電信道數量也大幅增加，維持的可接受功率所面臨的 挑戰也更為復雜。轉移4G LTE頻段帶內共存 隨著運營商嘗試尋找可用的5G頻譜，帶內共存將在 很多頻段內強制存在?；フ{失真（IMD）和射頻前端線性度將會成為新的5G NR RFFE中的棘手問題。5G NR所需的新技術-啟用RFFE這就引導我們討論雙鏈接5G RFFE將需要哪些技術，包括當前技術和新技術?？傮w看，把兩個帶寬，一個低于 3 GHz和一個3 GHz至6 GHz之間，對技術要求分開進行審查有一定的道理如圖6所示?？紤]4G

25、LTE轉移時，重要的是要理解，其將通過常規的PA和濾波技術在相對較窄的信道內發生。而在低于3 GHz的FDD頻段上有望對PA輸出功率和線性度實現一些改進，當今在同一PA雙工器路徑下4G LTE和5G NR可實現足夠性能。這意味著，即便未針對5G進行優化，當前的低頻帶技術也是充分的，但如果對輸出功率和線性度稍作改進，低頻帶技術也可以針對5G NR性能進行優化。6 GHz以下5G NR射頻前端的要素現在您可能會問：如果3 GHz以下頻段可針對5G NR性能進行優化，那么6 GHz以下RFFE有哪些要求？為簡化討論，本節著重在6 GHz以下n77、n78和n79頻帶射頻前端的實際例子。本例旨在說明在

26、6 GHz以下頻帶設計5G NR的重要標準，如下面的圖7所示。我們還將討論5G頻譜、波形和調制對于射頻前端模塊各個組成部分的影響。8| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象圖7圖 6 GHz以下5G NR發射/接收模塊的要素圖6圖 5G NR需要寬帶拓撲 4G4G帶通=300 MHz傳統PA，濾波器4G即時帶寬=40-60 MHz5G即時帶寬=100200 MHz5G帶通=900 MHz要求寬帶5G PA，濾波器（最高1000 MHz帶寬）每頻帶帶寬LB 45 MHzMB 90 MHzHB=194 MHzn77=900 MHzn79=600 MHz650-9601.4-2

27、.22.3-2.73.3-4.24.4-5.0頻率范圍（MHz）UHB 5GLNAMUXn77n79PA+ASMRFFE 1VIO1CLK1DATA1VBATVIO2CLK2DATA2CPL_OUT1ANT2ANT1RFINn77Rx1Rx2Rx3Rx4RFINn79CPL_OUT2LNARFFE 2ASM與CPL寬帶PA 利用CP-OFDM可實現100 MHz瞬時帶寬 最高900 MHz帶通 PMIC限制（100 MHz APT）HPUE集成LNA 已證實在克服系統損耗方面的性能大幅提高 噪音系數比采用TRx技術的LNA高出2 dB寬帶濾波器 由雙連接驅動的穩定共存 最高900 MHz帶寬

28、插入損耗最低天線SRS支持 在MU-MIMO中為改良后的Rx提供方便的信號信道探測 運營商要求 取決于共存關系與天線接口5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|9寬帶PAn77和n79頻譜的3GPP要求指明，在上行鏈路中的分量載波需要100 MHz的瞬時帶寬。這要比將當前采用20 MHz信道載波聚合的LTE標準的支持范圍拓展到40至60 MHz要嚴格得多。預計早期的5G系統將要求在APT模式下運行PA，以便容納更寬的帶寬信號。因此，如果在APT條件下運行PA，用戶可以期待100 MHz信道。與此相反，常規ET要在40至60 MHz的范圍之外運行將面臨極大挑戰。為了擴展ET調

29、制器的帶寬以便達到100 MHz，除了解決幅度/相位延遲不匹配敏感性、記憶效應管理、電容性負載的限制、帶外Tx放射和LTE錨定頻帶互調之外，還需要增加功耗。雖然在開發過程中存在幾項新技術有望將ET擴展到運行帶寬，預計需要幾年時間才能實現商業化。設計人員面臨的挑戰是，在當前最先進的瞬時帶寬放大兩到三倍的條件下實現更好的PA性能，同時其CP-OFDM調制率的峰均值更高，而通頻要比當前的4G LTE 3 GHz以下頻段大幅增加。除了增加信道帶寬之外，運營商對于高功率UE容量表現出濃厚興趣，特別是與6 GHz以下頻段相關的TDD頻段。目前，對于采用2x2上行鏈路（同時采用兩個發射器）還是單個發射器尚存

30、在著一些不確定性，這意味著與類似的4G產品相比，PA不僅需要提供行業領先的輸出功率，而且要在較寬的帶寬和較高頻率下提供。在無ET調制情況下，在較高頻率下滿足更高的輸出功率要求向設計團隊提出了新的難題。為了滿足這一新的、具有挑戰性的更寬信道帶寬和HPUE的性能要求，Skyworks的工程師已開發了新的PA拓撲結構，可在更高的頻率和更大的信道帶寬上實現線性PA性能。這些新的體系結構必須能夠在更嚴格的運行條件下大幅超越 以往的LTE性能。集成高性能低噪音放大器在安裝6 GHz以下模塊時，將接收LNA功能集成在模塊之內能大幅增加靈活性，并實現性能增值。在圖7中，兩個接收LNA針對n77、n78和n79

31、頻段做了優化。集成的LNA已證實可增強性能，同時能克服系統損失，特別是在各種射頻結構的高頻滾降導致插入損耗較高的高頻區域內。通常情況下，集成LNA也將導致系統噪聲數字降低約1.5至 2.0dB，這與在收發器上或附近布置離散LNA的替代方法相比，可直接改善接收器靈敏度。寬帶濾波器技術對于采用6 GHz以下新TDD頻譜的應用，除了在日本等特定地區，傳統的4G幾乎不存在。雖然仍存在許多3GPP規圍的段（B42/43/48），但它們尚未針對LTE大規模推出商業應用，僅代表更大NR頻帶定義的一個小子集。在這一領域，我們將看到n77、n78和n79射頻前端模塊的迅速部署。然而，我們應該注意到，這些新的5G

32、 NR頻帶的通頻要大得多。例如，n77的通頻為900 MHz幾乎等于相對帶寬的25%，是5 GHz WiFi無線局域網頻帶的兩倍而n79的通頻為600 MHz。在這兩種情況下，我們會發現，傳統的聲學濾波器不太適合 這些極寬通頻帶。還有更多其他復雜情況決定著5G NR的寬帶濾波器要求的范疇。例如，如果我們假設具有單獨高頻帶天線和無共存要求的理想環境，就可以得出簡單的濾波器響應。另一方面，如果我們考慮一個更復雜的無線電環境，例如，一個帶有 WiFi無線電及多路無線電環境，您將會發現濾波器的 要求變得嚴格得多。因此，在指定最佳濾波器時，重要的是要注意到的無線電環境、天線拓撲結構和共存要求。換言之，隨

33、后匹配FEM的濾波器設計和天線拓撲必須經過定制，以便符合特定使用情況或應用。Skyworks有專門的技術來定制5G NR濾波器，以適應任何一種極端的使用情況。10| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象天線輸出和快速探測參考信號(SRS)跳頻天線配置將在主流5G產品中發揮至關重要的作用。雖然在未來的18個月內市場需求將會慢慢地變得明朗，對于支持哪種可選特征仍存在一些不確定因素。一種特征是快速跳頻探測參考信號（SRS），它使用UE內的發射器發送一系列的已知符號給UE內所有下行鏈路接收天線上，以便更好地校準MIMO信道和改善下行鏈路信噪比（SNR）。這一過程對于增強MIMO和

34、波束成形非常關鍵。SRS載波的切換（SRS-CS）已于LTE Release 14中有所介紹，用以協助eNodeB（eNB）獲得TDD LTE CA場景中的次級TDD小區的信道狀態信息（CSI）。在Release 14之前，僅主要小區可以從SRS UE傳輸中受益，因此，在次級小區上的下行鏈路傳輸在設計時沒有考慮CSI（圖 8）。圖8圖 次級電池：只限下行鏈路，不受益于SRS Tx（如TDD-CA帶內或帶間CA）原電池：上行鏈路和下行鏈路傳輸受益于SRS TxNSA選項-3a雙道傳輸SRS傳輸切換（SRS-TS）允許UE將其SRS傳輸發送到其他所有可用的天線端口上。假定TDD運行時的通道互惠仍有

35、效，此功能使得gNB或5G NR基站能預測“僅”在次級下行鏈路小區上的CSI。將這一概念應用于多用戶MIMO（MU-MIMO）可進一步增強網絡性能，進而提高消費者的5G體驗。圖9圖 AP1:主要 UL/DL port1T4RAP2:Rx 分集式/SRS-CSAP4:DL MIMO2/SRS-CSAP3:DL MIMO1/SRS-CSPASRS符號1PA to AP1PA to AP2PA to AP3PA to AP4tSRS符號2SRS符號3SRS符號4在1 Tx/4x UE體系結構中從SRS-TS到其余3個可用的Rx天線端口(AP)的示例圖9提供在支持1 Tx/4 Rx運行的UE體系結構上

36、，SRS快速跳頻傳輸到任何接收下行鏈路天線端口的示例。這一計劃要求射頻開關將UE發射鏈路發送到其余3個Rx天線端口中的每一個。在5G NR中，同一體系結構存在關聯性假定通道互惠性適用，SRS-TS允許gNB評估小區CSI。這對于高頻下的MU-MIMO性能和MIMO性能是必不可少的，特別是由于信道相干時間很短，只有快速SRS跳頻才能提供足夠的MIMO 信道估計的情況下。實施場景：啟用5G的UE將是什么情形？現在讓我們來看看在幾種不同的使用情況下，新的5G NR特征的典型執行情況將會怎么樣。在低于3 GHz頻帶下執行FDD LTE轉移頻段前面的章節談到了新的TDD頻段中尚未開發的運行情況，稱為6

37、GHz以下范圍。在本節中，我們將帶您快速了解一下不同的使用情況尤其是有些運營商計劃如何將其LTE頻段轉移到5G NR。通過當前的4G PA路徑運行5G NR調制時有兩個主要區別：(1)在接收端，濾波器帶寬和隔離可能必須更改，以及(2)在傳輸端，PA可能需要逐漸增加線性度和功率容量。最初，LTE針對5G NR的遷移可采用市場上當前采用的，帶有集成雙工器的低、中、高頻段功率放大器模塊實現。然而，隨著我們距離2020年商業網絡推出的時間越來越近，仍需要對PAMiD作出一些改進，以便同時容納4G和5G LTE的轉移操作。5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|115GPMUHB A

38、NT(MB DL 4x4)UHB/5GMB/HBMB/HBLBUHB/5GETPMULB/MB ANT(HB DL 4x4)UHB/5G Tx/Rx 模塊MIMOLFEMLB L-PAMiDMHB L-PAMiDUHB/5G Tx/Rx 模塊圖10圖 發送(Tx)方框圖HB ANT(MB 4x4)UHB/5GMB/HBMB/HBLBSW2UHB/5GLB/MB ANT(HB 4x4)MIMOLFEMLBLFEMMBHBUCLAMHBLFEMUHB/5GDRxUHB/5GDRx圖11圖 接收(Rx)方框圖綜上所述：雙鏈接4G LTE/5G NR射頻前端是什么樣子？在圖10和11中，Skywork

39、s演示了雙連接智能手機的可能解決方案。實現同樣的目標有許多方法。然而，使用4G核心前端并增添5G NR模塊以支持覆蓋5G性能和雙連接，提供了一種簡單而直接的解決方案。圖10和11展示的是主傳輸路徑上的常規PAMiD設備和分集式天線一側的分集接收組件。這是雙鏈接RFFE的核心4G模塊的標準實施情況。為了實現6 GHz以下UE的最佳性能，在頻帶n41、n77、n78和n79中對于傳輸能力存在一些額外要求，以便支持2x2上行鏈路MIMO。特別在新的n77、n78和n79 頻帶中，這意味著需要增加一個5G NR PAMiD模塊，以及兩個額外的分集接收組件以便支持下行鏈路4x4 MIMO能力。12| 白

40、皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象5G商業網絡展望隨著我們逐漸接近5G的商業應用，5G要求會如何發展？如前所述，標準、運營商要求、設備制造商計劃和芯片組架構將在2018和2019年最終完成。在過渡期間，該行業將演示切實可行的5G合規性和測試方法和計劃，以便在2019年下半年和2020年初的時間范圍內實現商業化。時間非常緊迫，需要建立生態系統的所有組件，并且標準化設備，安裝小型基站、測試設備和芯片組，并協調智能手機原始設備制造商，以提供突破性的解決方案。雖然我們預期會發生變化，但我們相信，在本白皮書中描述的過程能夠及時向市場提供切實可行的、開創性的性能 解決方案?？偨Y：開啟

41、革命性通信技術的新時代通過與移動網絡運營商、終端設備制造商和芯片組合作伙伴的多次對話，很顯然5G將比大多數人所預測的要來得更快。與前幾代技術一樣，過渡到新技術總是機遇與挑戰并存。Skyworks對于數代的無線標準具有數十年的經驗，具備強大的技術廣度和專業知識，足以應對這些挑戰，并提供日益廣深的解決方案，以推動5G的愿景和承諾。從早期的2G通信到更數字化的3G WCDMA和4G LTE無線標準，每一代的創新與制造中，Skyworks都處在核心地位（見圖 12）。5G也不會例外。5G將提升系統性能的標準，并將推進尺寸、集成、共存和調制失真方面的改革，以滿足日益擴張的市場設計標準，如增強型移動寬帶（

42、eMBB）、移動車聯網（C-V2X）和低延遲通信。Skyworks正通過其Sky5統一平臺努力確保生態系統和平臺早日就緒，確保無縫過渡到這一令人興奮的、之前無法想像的應用新時代。以性能為中心：全球與地區PAMiD分集式Rx、4x4 DL MIMO6 GHz以下頻段、UHB 2x2上行鏈路SRS開關天線多路開關調諧組件eLAA汽車互聯C-V2xWLAN連接mmWave以系統為中心多模多頻（MMMB）PAMTxM天線開關模塊（ASM）PAiD、PAMiD分集式Rx天線調諧連接以模塊為中心離散PA、TxM、射頻開關十億2020101990201820228405G4G3G2G圖12圖 圖累計批次5G

43、新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象|白皮書|13參考資料1 R4-1706709.用于NR的2Tx UE。3GPP TSG-RAN WG4會議NR#2，2017年6月27至29日中國青島。2 38.101-1-f20(Rel 15.2).NR；用戶設備(UE)無線電傳輸和接收；第1部分：第1部分：范圍1獨立頻段。2018年6月14日檢索，摘自www.3gpp.org/DynaReport/38101-1.htm。3 38.101-2-f20(Rel 15.2).NR；用戶設備（UE)無線電傳輸和接收；第2部分：范圍2獨立頻段。2018年6月14日檢索，摘自www.3gpp.org/

44、DynaReport/38101-2.htm。4 38.101-3-f20(Rel 15.2).NR；用戶設備（UE)無線電傳輸和接收；第3部分：采用其他無線電的范圍1和范圍2聯動運行。2018年6月14日檢索，摘自http:/www.3gpp.org/DynaReport/38101-3.htm聯系信息|Kevin W欲了解有關我們解決方案的更多信息，請訪問 Design標志是Skyworks Solutions,Inc.的注冊商標。Skyworks Solutions,Inc.(“Skyworks”)所引用的所有第三方商標(包括名字、標志和圖標)仍是其各自所有者的資產。除非特別標明，否則S

45、kyworks使用第三方商標并不表明Skyworks與這些商標所有者之間有任何關系、贊助或背書。Skyworks對第三方商標的任何引用旨在指明相應的第三方物品和/或服務，應當被看作依據商標法的指明性合理使用。版權所有 2018 Skyworks Solutions,Inc.。保留所有權利。14| 白皮書|5G新的無線解決方案：革命性的應用速度超乎您的想象5G展望 未來趨勢實務指南 海量M2M任務關鍵型增強移動寬帶智慧城市 工業物聯網自主駕駛 車聯一切 智能傳感器 增強現實其他資源 5G展望：未來趨勢實務指南Skyworks的第一部關于5G技術的白皮書檢視了LTE網絡的現狀，探討了使其進一步發展

46、以交付5G用戶體驗的方式，并確認了支持數據吞吐量實現100 x增進所需的工具和技術。鑒于蜂窩標準已有很大的變化，Skyworks解答了行業發展到5G的“未來趨勢”問題。5G五分鐘簡介！想要快速了解5G以及它如何徹底改變我們日常生活中的無線網絡連接？Skyworks提供了一個簡單易懂的視頻供您參考！我們邀請您觀看我們的“5G五分鐘簡介”視頻，這是我們的系列視頻中的第一部，Skyworks的首席技術官Peter Gammel在里面介紹了5G的重要組成要素，以及這些要素對于5G技術發展的意義。請訪問我們的視頻頁面 SkyworksSkyworks助力5G革命新加坡深圳臺北上海北京首爾京畿道 東京大阪

47、格林斯博羅Bishops Stortford赫爾辛基巴黎錫達拉皮茲巴斯金里奇渥太華安多弗沃本墨西卡利爾灣市（總部）紐伯里公園圣何塞比弗頓苗必達銷售辦事處設計中心工廠亞當斯敦科克Skyworks銷售辦事處美國總部：Irvine,CA Skyworks Solutions5221 California AvenueIrvine,CA 92617電話：(949)231-3000傳真：(949)231- Skyworks Solutions 2740 Zanker RoadSan Jose,CA 95134電話：(408)232-2900傳真：(408)232-Skyworks Solutions88

48、0 Yosemite Way Milpitas,CA 95035,USA電話：(408)946- 馬薩諸塞州 Skyworks Solutions20 Sylvan RoadWoburn,MA 01801電話：(781)376-3000傳真：(781)376-馬里蘭州Skyworks Solutions5520 Adamstown RoadAdamstown,MD 21710電話：(301)695-9400傳真：(301)695-7065RF歐洲法國Skyworks Solutions60 rue Saint Andr des ArtsBtiment D75006 Paris,France電話

49、：+33 1 43548540傳真：+33 1 英國Skyworks SolutionsThremhall ParkStart HillBishops StortfordHertfordshire CM22 7WEUnited Kingdom電話：+44 7920 芬蘭Skyworks SolutionsKeilaranta 16(5th Floor)FIN-02150 EspooFinland電話：+358 9251 07131傳真：+358 9 2510 亞太區中國 Skyworks Solutions 中國上海市浦東新區櫻花路868號A棟1201-1203和1206室電話：+86 21

50、23066230 分機號：60167傳真：+86 21 33663398 Skyworks Solutions中國廣東深圳市福田區中心四路1號嘉里建設廣場3座27樓2701室，郵編：518048電話：+86 755 8828 8399 傳真：+86 755 8828 Skyworks Solutions中國北京朝陽區望京啟陽路金輝寫字樓7樓703室，郵編：100102電話：+8610 652 60859 分機號：61602傳真：+8610 652 61358 日本Skyworks SolutionsShinjuku Nomura Bldg.33F 1-26-2 Nishi-Shinjuku S

51、hinjuku-ku Tokyo 163-0533,Japan電話：+81 3 6894 5180傳真：+81 3 6894 5190 韓國 Skyworks SolutionsPOSCO Center(West Wing 12F)440 Taeheran-ro,Gangnam-kuSeoul,06194,Korea電話：+82 2 3490 3800 傳真：+82 2 553 新加坡Skyworks Solutions10 Ang Mo Kio Street 65#05-15/16 TechpointSingapore 569059電話：+65 64031971傳真：+65 臺灣Skyworks Solutions臺灣臺北市敦化南路二段198號4樓，郵政編碼：106電話：+8862 5559 8992傳真：+8662 2735 美國：781-376-3000|亞洲：886-2-2735 0399|歐洲：33(0)1 43548540|Skyworks Solutions,Inc.|納斯達克代碼：SWKS|