► 潘公宇,文阔者网专栏作家
2024年是工信部5G发牌五周年。
回顾过去五年5G手机市场的发展,关于“真假5G”的激烈争论至今仍能引起涟漪。 5G频谱分配和终端频段支持问题仍能引起通信基础设施爱好者的广泛讨论。 。其中,中国移动n79频段的可用性以及信号覆盖强度的问题是热点。
我们不妨来看看近期上海众多通信基础设施“测试专家”的实际测试结果。
地铁12号线龙华中路、站台、隧道均显示n79频段开放。
地铁2号线,娄山关路至威宁路段实测显示为n79频段。
有网友还发现,疫情期间开通的地铁14号线搭载的是n79频段(如下图)。就连最古老的地铁1号线闸北至市区、漕宝路段也支持n79频段。
在5G手机n79频段被视为高端配置象征(主要针对中国移动用户)、n79仍是5G基站频谱“奢侈品”的今天,上海的通信基础设施新城与全国其他城市相比,用遥遥领先来形容或许并不为过。 。
不过,这难免会提出一个问题,n79频段有没有意味着什么?
看似遥远的n79
根据目前我国三大运营商的5G频段划分,中国电信和中国联通共用n78频段,中国移动使用n41和n79频段。此外,中国广电在2020年初收到5G频谱分配照片后,也与中国移动占据。 n79 乐队。
n79频段在5G网络中具有独特的地位。其范围为- ,属于核心高频频段,具有大容量、高速度的优点。
中国移动《5G终端白皮书》明确规定,售价4000元及以上的产品必须支持n79等频段。从手机市场的调研来看,目前支持n79频段的新机大多确实在5000元以上(如小米15Pro、荣耀Magic 7Pro、VIVO等)。
“几乎”一词是指有少量漏网之鱼。比如比较夸张的一款就是OPPO Find X8Pro。作为一款5000+级别的产品,n79频段被悄然阉割。极少数拥有旗舰手机的移动运营商正在暗中避开n79指导。主要原因之一是该频段在全国范围内的覆盖率较低。
五年来,中国移动对n79采取了淡然的态度。毕竟在这个相对较高的频段,基站的铺设和维护成本较高,而n41(5G频段在-)基本可以满足绝大多数用户的多种场景。应用使n41和n79有所不同。
不支持n79频段的5G手机都是假的吗?这个目前看来不需要更深入讨论的话题,现在却指向了另一个层面的频段资源以及射频芯片的研发成本和能力问题。
例如,中国移动的相关白皮书中也提到了整合多个频段的载波聚合功能。 5G TDD频段的下行载波聚合几乎都会涉及n79频段。而且,在人流量密集的大型展会、体育场馆、演唱会等场合,n79的高频段在特殊时刻更能发挥其能力。
更重要的是,中国移动的白皮书给手机OEM供应商带来的压力,已经传导到手机射频和基带芯片厂商,客观上加快了射频芯片厂商追赶海外的步伐。
n79,你可以用它,但你不能没有它。在这一点上,手机品牌商、终端用户以及上游芯片设计厂至少目前已经达成了基本共识。
射频前端模块迎来新时代
2023年下半年以来,推动射频前端器件发展的“主力”之一的5G智能手机进入供需双方结构调整期。与此同时,车载通信和物联网的实施呈现出新一轮的应用前景。爆炸的情况。
射频器件不断升级的集成度与市场需求增长的匹配,使得众多射频前端方案厂商趁着国产替代趋势,在“增量”与“存量”之间开始了新一轮的思考和规划。 ” 战略选择。面对激烈的内卷化以及技术演进路线和下游市场变化的双重考验,众多射频厂商是否还需要坚持长期的技术创新,才能在市场触底时代实现自身的超越?
目前开放市场的射频前端解决方案中,由联发科发起并定义的“Phase X”解决方案在过去十年占据了绝对主流,受到终端厂商和设备制造商的广泛青睐。其中Phase 7系列作为该系列首款5G前端射频解决方案,长期以来一直由国外厂商主导。
国内一家射频上市公司营销总监曾告诉笔者,海外厂商推出Phase 7系列射频前端集成模块后,国内厂商往往需要一年半到两年的时间才能赶上。正是因为这段时间国内厂商很难提供对标产品,终端厂商不得不使用海外厂商的模组产品——价格高昂,成本难以降低。这也是集成模组此前广泛集中于中高端和旗舰智能手机产品而难以渗透到中端或中低端产品的重要原因之一。
如果从量产或上市时间上对比中国厂商与海外厂商的差距,该市场总监分析道:“就7期而言,国内厂商落后于Qorvo。海外主要射频厂商等了两年左右, Phase 7 LE可以缩短到1.5年,至于更高级别的Phase 8L,则是一个非常重要的产品类型,可能会让中国在集成射频前端模块方面实现重大突破。”
Phase 8L的国产化必然导致集成模组解决方案进一步触达成本敏感的智能手机市场。
国内多家手机射频企业公开指出,射频集成模组解决方案将从3000元以上的终端产品进一步下降到2000元至3000元价格区间的产品。今年,集成模组解决方案将逐步向中端渗透,从原来50%左右的渗透率逐步扩大到60%-70%。
2023年11月中国手机市场4K+市场份额(@BCI)
国产替代的催化作用也恰逢其时。总体而言,国产集成组件8L期从零到一的突破,也将为国内供应商整体带来新的机遇。虽然该方案的市场下沉势必会碾压国产分立器件方案的前端射频模块,但也会吃掉部分国外厂商的集成模块方案。制造商无法触及的区域。
挑战依然存在。射频芯片的集成度越高,工程挑战就越大。
PAMiD方案就是这种技术路线的典型代表——集成PA、滤波器甚至LNA等,优化射频前端模块尺寸、性能和成本的平衡点,这是对整体水平的考验以及研发团队的执行能力。 。
一部手机需要兼容4G、3G,甚至3G通信模块,理论上需要很多PA。 PA的增加并不一定意味着射频性能的提升,但PA必须支持很多频段。很多射频芯片厂商都在不断思考如何用软件来调优,同时减少硬件,可重构的概念就应运而生——从手机厂商和用户的角度,以可重构的方式支持多个频段。 ,并且还可以达到性能和成本之间的平衡。
为了实现可重构射频技术,个别厂商放弃了射频前端仅依赖GaAs(砷化镓)技术的传统方法。相反,他们引入了 SOI 技术作为驱动级,并引入 GaAs 作为最后级。这时就可以同时发挥两者的优势,使SOI和GaAs优势互补,达到调谐高功率的理想效果。
在这里,我们再次看到n79频段。
目前,旗舰手机所采用的射频前端产品大多采用软件定义硬件的可重构技术。我们还与其他厂商成功开发了兼容n79频段的定制化高集成模块。
必须指出的是,从国际角度来看,由于n77(78)是全球部署的5G频段,因此手机往往支持该频段。全球越来越多的国家也开始部署和普及n79频段。在终端方面出于成本考虑,对n79的支持还没有大规模普及。
全球主要地区频谱分布(@ )
这背后的另一个重要原因是n79和n77(78)的射频路径不同。目前不少支持n79、n77(78)产品的射频前端模块标准封装尺寸已达到4.5mm×5.5mm,无法实现单个n77(78)模块的共板设计,导致终端需要额外投资支持n79。
这些额外的投入,迫使很多国内一线厂商在板布局成本和多频收发器上绞尽脑汁,下功夫,尤其是如何兼容n79频段。
另外,由于5G协议针对n41、n77(78)、n79等频段定义了更高功率的PC2(Power Class 2)功率等级,因此在5G应用初期,业界往往需要使用直流电源供应价格接近1美元。升压芯片将3.4V左右的电池电压升压到5V左右,实现PA的高功率输出,让德州仪器、ADI等海外大厂光卖一颗变压器芯片就赚了很多钱。
然而,事情正在发生变化。
兼容n79频段的更高集成度射频前端模块国产化的一个主要方向是利用功率合成或线性功率校正优化,直接在3.4V电压下实现高功率输出。 ,这意味着客户不再需要花费额外的钱购买外部升压电路。他们只需配置直流降压电路甚至直接连接电池即可支持全功率范围,这大大简化了客户电源解决方案的设计。
2022年下半年以来,全球智能手机市场进入新一轮周期性“休眠期”。需求方提振的缺乏,迫使许多陷入射频前端解决方案存量游戏的公司重新思考其原有的路径依赖是否足够可靠。
在5G+或“后5G时代”射频前端穿越行业周期的关键时刻,一位业内资深射频专家对心灵观察所表示:“如果各家企业只是参与讨价还价,那将会是一场灾难。”搞价格战是非常痛苦的,行业需要保持合理的利润,所以有必要进行一些技术创新来降低整体系统解决方案的价格,这样才能给客户带来更大的利益。”
“真假5G”与“小5G”的结合
目前,5G以其超大带宽、超大容量、超低时延等典型技术能力,在行业应用中取得了显著成效。但经过多年的实践,它仍然存在诸多痛点,能力无法完全覆盖所有无线场景。与此同时,模组价格高、功耗高、行业应用碎片化严重等痛点也成为5G深入实施的障碍。也就是说,随着5G的大规模商用,各行业在积极探索的同时也发现很多典型应用场景(如可穿戴、视频监控等)仍然无法完全满足其个性化需求。一些中低速应用使用5G的成本过高或资源过于浪费,导致出现5G三大场景未覆盖的盲点。
多年前的“真假5G之争”就从多个角度搭建了一个问题框架:要优化频谱资源配置和向上兼容,保持终端产品三个档次的差异化定价体系:高、中、低;为手机提供芯片设计厂商必须有足够的研发容错能力,为运营商和5G设备厂商提供足够的基础设施建设利润空间。
作为一个高性价比的“小5G”生态系统,很大程度上回答了上述问题。它是轻量化的5G终端技术,也是蜂窝物联网的重要演进方向。将进一步提升5G在垂直行业市场和个人消费市场的服务能力,推动应用场景的丰富和规模推广。通过减少天线数量和最大速率来达到“节能降本”的目的,正好弥补了5G商用过程中面临的高成本、高能耗等弊端。通过标准和协议的冻结以及随后支持双下游设备和终端的出现,5G将更加符合千行百业的个性化需求。
两年前的MWC上海GTI国际产业大会暨5G大会上,华为表示,2024年物联网连接数预计将超过人类用户连接数,预计5.5G(即5G)将进一步加速数千亿个物联网连接。 。预计一年内仅国内物联网应用就将达到2亿台,而且还有很多物联网应用尚未被发现,很多新市场正在慢慢涌现。
与此同时,移动网络生态中的其他玩家也在积极完善物联网基础设施布局:中国联通在5G未来峰会上宣布,已在上海开通40+社区连片覆盖区域,建成全球首个电动/汽车互联行业应用试点项目。华为还在5G大会上宣布,已与国家电网共同完成商用验证,具备大规模商用能力。随着2024年R18标准冻结和5G开始商用,P-IoT两者将填补NB-IoT和5G NR的空缺,完成物联网从低速数十亿级到高速的全场景覆盖。数十亿规模。
半导体行业目前面临压力,这一判断已成为当前行业共识。筑底时刻进一步考验公司的内功。在射频芯片领域,存量博弈带来的利润减少,让更多坚持长期技术的企业获得了“厚积薄发”、“微薄利润”的机会。
总体而言,RF前端仍然是一条长坡、厚雪的赛道。从4G到5G,再从商业法规到工业法规再到汽车法规,领先的射频芯片制造商依赖包括可重构射频技术在内的技术创新。一步一个脚印,国产射频芯片与国际先进水平的代差不断缩短。通过对行业的敏锐洞察,我们寻求增量增长,并闯入了国产射频芯片的世界。
来源|心灵观测站
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