Sub-6GHz频段波——5G的低频武器：无线通信技术概述

一、无线通信技术5G频段无线电波

二、中国Sub-6GHz美国28GHzmmWave优劣

三、高通赛灵思5G网络技术介绍

 

 

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Sub-6GHz频段波——5G的低频武器：无线通信技术概述

 

现代社会离不开通信。通信按传输媒质分为：导线、电缆、光缆、波导、纳米材料等形式的有线通信与传输媒质看不见、摸不着(如电磁波)的无线通信(移动通信)。科学Sciences公号第257期介绍5G通信主要技术——6吉赫兹以下频段波的无线通信技术概述。先回顾一下现代移动通信技术史。

第一代移动通信系统(1G)是20世纪80年代初提出，完成于20世纪90年代初，如NMT和AMPS，NMT于1981年投入运营。1G基于蜂窝结构组网，使用模拟语音调制技术传输，传输速率约2.4kbit/s；特点是业务量小、质量差、无加密和速度低，不同国家采用不同工作系统。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会1996年提出GSM Phase2+，扩展和改进GSM Phase1及Phase2中原定业务和性能(包括CMAEL客户化应用移动网络增强逻辑，S0支持最佳路由、立即计费，GSM900/1800双频段工作等)。在GSM Phase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术极大提高了通话质量；GPRs/EDGE技术使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。有4G网手机上网显示GPRs/EDGE图标，运营商为掩盖其4G基站匮乏，在手机密集地带或偏远落后地区用2G网络分流。

第三代移动通信系统(3G)也称IMT2000，智能信号处理，支持话音和多媒体数据通信，提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。3G速率不高，单载波只支持最大2~fDps的业务，如WCDMA传输速率在用户静止时最大2Mbps，用户高速移动最大144Kbps，说占频带宽度5MHz左右。但3G通信标准IMT2000有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，成员间相不兼容，3G频谱利用率低。3G技术、建设和业务上都不成熟。

第四代移动通信(4G)是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

第五代移动通信(5G)网络理论传输速度超过10Gbps(相当于下载速度1.25GB/s)，峰值速率10Gbps-20Gbps，轻松看3D影片或4K电影，一秒就能下载一部2小时高清(HD)电影。5G容量是4G的1千倍，与4G的100Mbps速率比，5G高达10Gps，比4G快100倍。但5G也意味着采用更高频段，建设更多基站。与4G3G2G不同的是，5G并不是独立的、全新的无线接入技术，而是对现有无线接入技术(包括2G3G4G和WiFi)的演进，是一个融合网络，提供人-人、人-物及物-物间高速、安全和自由的联通。[1-2]

2G实现从1G的模拟时代走向数字时代，3G实现从2G语音时代走向数据时代，4G实现IP化，数据速率大幅提升。5G最大改变就是实现从人与人之间的通信，走向人与物、物与物之间的通信，实现万物互联，人事物生活生产的组织形态将进一步提升，推动社会发展。中国工业和信息化部2013年牵头成立了MG2020(5G)推进组，正式启动我国5G标准化研究工作；整合产、学、研、用精锐力量，积极向国际电信联盟等国际组织输出观点。2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照。我国正式进入5G商用元年。

 

一、无线通信技术5G频段无线电波

步入万物互联的5G时代之前，无线通信主要技术有①近距离的2.4GHz(蓝牙,Wi-Fi,Zigbee,WLAN,ANT...)，②稍远距离Sub-GHz(Zigbee,WiFi/802.11ah,6LowPAN/IPv6,Z-Wave...)，③更远无线技术(1G-5G)。其中，物联网技术有两种连接方式：①RS485、Ethernet、CAN、Modbus等有线连接，②WiFi、Bluetooth、ZigBee等无线连接，都有其应用场合。业界通常把无线通信中小于1GHz频段称为“Sub-GHz”，比较适合传输距离远、低功耗、低数据速率、传输数据量少的应用。Sub-GHz在不同国家或地区的频段各不相同，北美902～928MHz；韩国917.5~923.5MHz；欧洲863～870MHz；中国779～787MHz；中国(国家电网计量频段)470-517MHz；日本916.5~927.5MHz；新加坡866~869MHz和920~925MHz，如今频谱资源已经耗尽。[3]

到底5G是什么，它的频段到底在哪里，最大带宽有多少？

5G是英文the 5th generation wireless systems简称，意思是第五代无线系统(移动通讯)。简单理解，5G提供比4G更快的传输速度。相较于4G使用700Hz至2.6GHz，或更高的5GHz(LTE-U)，5G频段要从5GHz开始，一直到100GHz。将频率代入到光速以及波长的公式就会得出一个波长数量级临界值。以5G的28GHz为例计算波长，就能得出5G下的波长约为10.7mm(毫米)，就是常说的5G毫米波。所以，与4G时代的TD-LTE以及FDD-LTE相同，现阶段的5G波段主要分为两个技术方向——Sub-6GHz(6GHz以下频段波)和mmWave(28GHz以上频段毫米波)。

1.1 5G频段划分

本文介绍的Sub-6GHz频段，是小于6GHz频段的无线电波，比1G-4G频率更高。其中，Sub-6GHz的基础设施，将继续利用2.5-2.7GHz，以及增加3.3-3.8GHz和4.4-5GHz——就是利用6GHz以下的带宽资源。在全球5G押注上，美国只单押注了毫米波，但是华为提前完成Sub 6GHz研发，更加便宜而且信号更好。中国4G通讯中使用频率大多为700MHz-2.6GHz之间，5G使用频率在此之上乃至100GHz的一个巨大频段之中，Sub-6GHz是其中相对较低的频率，它的频率不超过6GHz，在国内5G的建设中，已经确认将首先使用这一频段。

工信部也已经公布我国5G中频段内的频率使用规划，明确了明确了3300-3400MHz(原则上限室内使用)、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。这些频段可比目前三大运营商所使用的4G频段高了不少。

图4：各国选择的Sub-6GHz频段

Sub-6GHz频段作为NSA(非独立组网)的关键之一，在建设成网后，可以有效利用现有的4G LTE网络，继续使用2.5GHz-2.7GHz频段，可以节约运营商网络建设成本，并且能够很好的兼顾网络覆盖范围和建筑内部穿透能力。也就是说它在网络速度和信号覆盖上都能够取得很不错的效果。

另外目前中国运营商所开展的5G联通试验中，使用的大多也是这一频段。比如在2017年中，中国移动、中兴与高通所进行的全球首个基于3GPP标准的端到端5G新空口系统互通，在二者之间的通讯频率就在3.5GHz频段。显然这就是未来国内使用的5G手机中，必须支持到的一个频段。

1.2 5G网络建设方案

5G网络建设有NSA/SA两种方式。非独立组网模式NSA是在4G基站上进行升级，为了省钱甚至省钱规模不同，NSA发展出好几种方案。它们的全家福如下。

独立组网模式SA则是全新5G核心网+全新5G基站，和4G完全分隔开——建设、维护、用户使用都简单。不论四大运营商采取哪种方式，非独立组网会最终往独立组网方向演进。

 

二、中国Sub-6GHz美国28GHz mmWave优劣

MWC展示中，高通运用毫米波技术，达到4.63Gbps网络传输速率，这是一个在4G时代无法想象的快速。5G毫米波在速度上让Sub 6GHz频段望尘莫及，但面临信号传输问题。在MWC高通展台，只需用手挡在信号发射器与模型手机之中，就能够让传输速度极具下降甚至直接断线，而连这种程度的遮挡都无法有效对抗的通讯技术，根本无法商用。[5]

虽然高通已有解决措施，但落实到实际中存在许多困难。最重要的一点，毫米波频率与气象卫星(23.8千兆赫频率)接近，5G网络大范围铺开建设会干扰卫星观测，严重影响天气预报，尤其对大型风暴预警能力降低以及人员死亡产生极大的影响，而且目前毫米波不能提供高密度服务。

图8：毫米波频率的大气吸收率(db/km)

但是，美国已经不可能重新研发Sub 6GHz了。根据美国国|防部的报告《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》，美国Sub 6GHz已经被军方占用，不能开放给民间使用。

美国押注毫米波并没有办法快速投入商用。而华为完成Sub 6GHz研发之后，转而又完成了毫米波研究。2017年，华为联合日本NTT DOCOMO在横滨市港未来21地区率先完成39GHz5G毫米波外场远距离移动测试。但5G标准目前没有全部完成，最后一个阶段突然推迟了！

2.1 新5G标准分成R15、R16两大阶段，其中R15又分为三部分

为了加速上马5G，5G标准分成了R15、R16两大阶段，其中R15又分为三部分，R15 NR NSA(新空口非独立组网)标准2017年12月完成，R15 NR SA(新空口独立组网)标准2018年6月标准，后边还有个5G Late Drop。不同于以往2G/3G/4G整体演进，5G时代核心网、基站被分开了，4G/55G核心网、4G/5G基站有多达6种组合。R15 NR NSA对应4G核心网＋4G基站为主＋5G基站为辅，R15 NR SA则对应5G核心网＋5G基站，R15 Late Drop则对应5G核心网＋5G基站为主＋4G基站为辅、5G核心网＋4G基站为主＋5G基站为辅。

R15 Late Drop标准原计划2018年12月完成，到2019年3月完成含有完整ASN.1代码的标准版本。但2018年末意大利3GPP会议上，3GPP突然宣布后续标准工作推迟3个月，R15 Late Drop、R15 Late Drop ASN.1分别要到2019年3月份才能完成。这样一来，再往后的工作也不得不顺延，即便之后的工作进展顺利，R16标准完成时间也要从2019年12月延后到2020年3月，R16 ASN.1则要到2020年6月。

也就是说5G全部标准要到2020年6月份才能全部搞定，美国估计也是想在标准完成之后最终完善毫米波的缺陷，并且投入商用。可是华为不仅走在了标准的前面，还把5G的关于毫米波和Sub 6GHz所有核心技术都给搞定了，三大运营商也在今年就展开了5G的全国大范围部署。

并且华为“新一代刀片式基站(Blade Site)解决方案研制与大规模应用”项目凭借创新的基带、主控、传输、中频、射频芯片，高效节能的基站技术，灵活拼装的全刀片形态设计等创新点实现了一系列重大技术突破，获得2018年度国家科学技术进步奖一等奖。实现了在移动通信领域核心设备基站的竞争力持续领先，取得了巨大的社会和经济效益。这个奖项是我们国家最具含金量的奖项了，而无论是5G的核心技术还是5G设备的创新力，这都起码领先美国3年时间。

2.2 美国国防部报告《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》

据台媒《工商时报》报道，美国国防部下属机构国防创新委员会发布的《5G网络所带来的风险与机遇》报告称“中国在5G发展方面处于领先地位，美国或将在这场竞赛中落后”。[6]

报告指出，自LTE技术推出以来，全球无线电信业的竞争格局发生巨大改变，中国电信设备巨头华为的全球收入由2009年的280亿美元跃升为2018年的1070亿美元，而爱立信、诺基亚同一时期则收入下跌。同时，包括华为、中兴在内的中国设备制造商都在积极推进5G进展，除了中国市场外，他们还在迅速占领海外市场。

据悉，中国企业已在国内部署了约35万个5G基站，数量是美国的10倍。而在全球范围内，华为已向海外供应了超过一万个基地站，拿下了全球28%的电信设备市场(2018年Q3)，华为5G“版图”还在不断扩大，且短期内没有增长放缓的迹象。

在报告中，美国已经非常直白地言明了这种忧虑：如果世界上大多数国家采用的未来5G生态系统是建立在Sub-6中频频谱之上，美国也将面临毫米波设备通用性的挑战和Sub-6基础设施安全问题。随着Sub-6成为全球标准，目前在这一领域处于领先地位的中国很可能会成为这一阶段的引领者。这将给依赖供应链中有中国组件网络的国防部海外行动带来安全风险。即使美国限制国内使用中国设备供应商的产品，但美国在无线领域的市场规模还不够大，无法阻止中国5G供应商继续在全球范围内增加市场份额，从而对一批将服务于美国市场的供应商造成巨大压力。由于市场份额下降以及竞争产品造成的数量限制，美国国防部和美国工业产业更好和更便宜的全球供应链将很可能被剥夺，进而导致美国供应商无法投资研发未来的5G产品。

《5G生态系统：对美国国防部的风险与机遇》直言：然而，在目前的5G竞争中，无论是国防部还是美国政府都无法决定5G供应链的内容和整合——我们专注于构建毫米波频段的5G生态系统，使我们脱离了Sub-6 GHz频段的5G生态系统的全球供应链。如果世界其他地区接受中国产品作为5G的更便宜和更优越的选择，这种不匹配将给国防部带来严重的安全风险。报告称，随着5G网络的发展，中国企业将继续主导市场，未来网络电信可能进一步向中国倾斜。届时中国电信设备对美国带来的“威胁”，并建议采取应对措施(征收高关税75%，以安全为由阻止接触中国企业的5G产品)，也不得不承认“尽管美国向其盟友施压排除中国5G供应商，效果却并不好”。

可是这些方案真的可行吗？毕竟中国产品性价比还是很占优势的。日前有消息称，美国已经放弃施压德国禁用华为5G技术。(今年3月，在德国选择华为成为德国5G网络的供应商之一。)

2.3 美国制裁华为的原因——技术落后，恼羞成怒

美国落后了。2019年2月，美国总统特朗普Twitter上呼吁美国电信公司加快建设5G通信网络、甚至6G技术，同时指出“美国电信公司在5G市场已经落后，有可能被其他国家甩在后面，美国企业必须加紧努力。并希望美国通过竞争获胜，而不是封杀阻止当前一些更先进的技术。”美国制裁华为的原因——华为完成Sub 6GHz研发，继续做毫米波，让美国企业全面落后2-3年。如果不能把华为打垮，这家全球唯一掌握毫米波和Sub6GHz技术的公司，会使美国彻底失去5G时代的话语权。

5G物联网时代将渗透到生活各个领域，成为推动国民经济和社会发展，促进产业转型升级的重要动力，等到2020年及未来，移动互联网将推动人类社会信息交互方式的进一步升级，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频、移动云等更加身临其境的极致业务体验。移动互联网的进一步发展将带来未来移动流量超千倍的增长，推动移动通信技术和产业的新一轮变革。

物联网将极大扩展移动通信的服务范围，从人与人通信延伸到物与物、人与物智能互联，使移动通信技术渗透至更加广阔的行业和领域。移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等将会推动物联网应用爆发式增长，数以千亿的设备将接入网络，实现真正的“万物互联”，并缔造出规模空前的新兴产业，为移动通信带来无限生机。同时，海量的设备连接和多样化的物联网业务也会给移动通信带来新的技术挑战，比如数据爆炸问题，必须通过数据简化技术方案来预防和解决。

这其中的意义极为重大，美国是不会允许中国成为领跑者的。简单来说，如果说这次不封杀，让华为上了世界技术标准的大桌子，甚至一个人霸占了多个席位，那么美国而言，就丧失了技术标准的独霸权，那么美国在社会、经济的发展中就会受制于人，这是美国所无法忍受的，当老大这么多年，怎么可能允许让别人跑在前面。所以禁止华为，背后其实就是中美5G领导权之争。

目前中车、大疆、海康威视等多家企业已经不惧美国制裁封杀，垄断了全球市场，在航母领域的船舶中压直流综合电力系统领先美国15年，如果华为这次顺利突破美国封锁，那么中国将彻底成为5G时代的领航者，再过20年，究竟谁能笑傲全球那就说不准了。

这一次美国压了毫米波，错失发展先机，下一次如果再踏错，就彻底跌落通信霸主宝座。4G时代落后的中国企业，必须在5G时代扳回一局。5G网络的标准和规范要由中国企业说了算。拥有千亿级别联接、1毫秒超低时延、10Gbps通信速率以及更广阔应用场景的5G时代，你期待吗？

 

三、高通赛灵思5G网络技术介绍

华为两个主要对手，高通和赛灵思。前年4G/5G Summit上，高通(Qualcomm)为5G市场推出全新Snapdragon X50 5G Modem产品，2017年末送样，2018上半年推出市场。然而，3GPP组织对于5G的规范仍未定案。3GPP到2018年左右才会释出5G相关规范，为何Qualcomm在这个时间点宣布推出Snapdragon X50 LTE Modem。原因相当简单，通讯领域领导品牌的Qualcomm，想持续在5G保持领先定位，同时也期望藉此扩大优势并让整个5G-NR(New Radio)的发展加速。

就现阶段来看，Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem会对应到3GPP的R15规范，但就如前面提到，相关规范仍未定案，因此不要把它视为规范的东西，可能会比较好。从Qualcomm给出的的讯息，3GPP的R15最快会在2019年开始实现，在这之前，Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem的意图，还是让特定合作伙伴能够领先其他同业，在5G领域率先进行布局。目前来说，美国电信商Verizon与韩国电信商KT(Korea Telecom)会率先导入5G网络，动作最快应该会是KT，目前确定在2018年2月于韩国江原道平昌举行的第二十三届冬季奥林匹克运动会的会馆中，将会大量铺设5G网络。

Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem为28GHz mmWave方案，但并不表示他们没有在Sub-6GHz投入，这里面的主因要是Verizon与SK Telecom两个客户都选择了28GHz mmWave的5G方案，因此在配合客户需求的前提下，Qualcomm率先推出支持方案的产品。

在Sub-6GHz部分，Qualcomm也在6月份公布了相关的原型系统以及测试平台。Qualcomm也在会议中特别强调，28GHz并不等于5G，它只是5G网络的其中一部分。跟着就是带宽，相较于满满的4G频段已经被占据，不管是Sub-6GHz，还是更高的28GHz都是早前没人想要的频段，因此其频段可以更轻易被分割出来用在5G网络上。以Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem为例，它最高可以提供5Gbps的下载速度，而这需要透过8x100MHz的Carrier Aggregation达成。

没有看过，Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem真的支援8x100MHz的Carrier Aggregation。将下载速度达1Gbps的Qualcomm Snapdragon X16 LTE Modem拿出来比较的话，速度高达5倍之多，同时4x20MHz与8x100MHz Carrier Aggregation相比，根本就小巫见大巫。

跟着又有人会想问，那个mmWave的28GHz频段很高，讯号传输应该会衰减而且易受到干扰？对于讯号衰减或是干扰问题，透过增加天线，波束赋形(beamforming)和波束追踪(beam tracking)技术，达成在非直视性(NLOS)环境下维持讯号强度的办法。当然，这是在mmWave 28GHz频段下的做法，而Sub-6GHz可能又会有不一样的应对方式。此外，Qualcomm强调在mmWave现阶段的做法是从60GHz的802.11ad演变过来，未来将持续改善以及优化。天线部分会比4G LTE时代更细小，但数量会更多，以单一芯片来说，Qualcomm可以塞入最多32根天线，但是否使用，这就得视合作伙伴，Qualcomm在这部分只能提供建议。Qualcomm Snapdragon X50 5G Modem会采用最先进制程，但Qualcomm并没有针对这部分做更进一步说明。依照时间表来看，10nm FinFET，或者是更先进的7nm FinFEET都有机会，确切的制程与晶圆代工厂，可能要等产品开始送样前，才能获得更进一步信息。

目前Qualcomm mmWave 28GHz是与Ericsson合作；Huawei与Nokia则是集中在Sub-6GHz部分。

3.1 高通推出5G毫米波(mmWave)天线模块和sub-6 GHz射频模块

据VentureBeat报道，随着新一代5G蜂窝网络将于几个月内在美国、韩国以及其他国家推出，高通今天宣布推出两款非常重要的新组件，即世界上第一款完全集成、可用于移动设备的5G毫米波(mmWave)天线模块和sub-6 GHz射频模块。这些部件将使智能手机能够连接即将到来的5G mmWave网络，这一成果曾被认为是不可能实现的。

高通公司的QTM052 mmWave天线模块和QPM56xx sub-6GHz射频模块都是为了配合高通的Snapdragon X50 5G调制解调器使用，帮助处理不同的无线电频率。mmWave天线可用于26.5-29.5GHz、27.5-28.35GHz或37-40GHz波段，而sub-6GHz模块可用于3.3-4.2GHz、3.3-3.8GHz或4.4-5.0GHz波段。每个国家的监管机构目前都在确定哪些mmWave和sub-6GHz频段将用于各自境内的5G服务。

图19：高通的mmWave天线和X50调制解调器使移动设备能够实现超高速5G速度，实现了一度难以想象的小型化

虽然sub-6GHz模块使用与现有无线电话相似的无线电频率，但mmWave模块是个重大突破。高通指出，mmWave曾被认为是很难集成到移动设备上，挑战包括“材料、外形因素、工业设计、热组件以及辐射电源的监管要求等”。但工程师们最终解决了工程问题。

高通总裁克里斯蒂亚诺·阿蒙(Cristiano Amon)解释道，对于智能手机和整个移动行业来说，今天有关第一款商业5G NR mmWave天线模块和sub-6GHz射频模块的声明是个非常重要的里程碑。这些解决方案涵盖mmWave和sub-6GHz谱带，使移动5G网络和设备(尤其是智能手机)大规模商业化成为可能。有了5G，消费者可以期待千兆级的网速和非常快的响应速度，这将改变移动体验。”

为了在密集的城市地区和拥挤的室内环境中提供高网络吞吐量，QTM052支持高达800MHz的带宽，使用先进的波束形成、波束转向和波束跟踪技术来改进mmWave信号。该模块包括5G无线电收发器、电源管理IC、RF前端和相控天线阵，与Snapdragon X50调制解调器配合形成完整的系统。

有趣的是，四个QTM052模块可以放在一个智能手机上，以提高设备对信号衰减和其他干扰的抵抗力。这为原始设备制造商提供了一种强有力的替代方案，以便在2019年初将他们的第一批高速5G设备推向市场，同时让工程师们继续致力于更精简的第二代机型。

图20：高通预计，许多制造商将在一个机壳中放置四个mmWave天线模块，以避免信号丢失

相比之下，包括QPM5650、QPM5651、QDM5650和QDM5652在内的sub-6GHz模块家族，将使设备能够在人口较少的非城市地区访问5G网络。虽然这四个模块都支持相同的sub-6GHz波段，但是P版本包含功率放大器，而D版本提供多样性支持。它们都是为支持大规模MIMO传输而设计的，MIMO传输使用多个天线来实现高数据速率。

高通表示，所有的新部件目前都在对客户进行采样，预计它们将于明年初出现在首批5G智能手机上。不过，高通此前曾表示，将在此之前帮助部分客户推出设备。

3.2 详细解读Xilinx全新5G射频SoC--支持sub-6GHz与毫米波

2019年2月21日，自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司宣布其屡获殊荣的Zynq®UltraScale+™射频(RF)片上系统(SoC)产品系列再添新品，具有更高射频(RF)性能及更强可扩展能力。新一代器件建立在Zynq UltraScale+RFSoC基础产品系列在多个市场的成功之上，可支持6GHz以下所有频段，从而满足新一代5G部署的关键需求。同时，还可支持针对采样率高达5GS/S的14位模数转换器(ADC)和10GS/S的14位数模转换器(DAC)进行直接RF采样，二者的模拟带宽均高达6GHz。

赛灵思RFSoC产品系列，是行业唯一一款可满足当前及未来行业需求的单芯片自适应射频平台。该产品系列现在包括：

①Xilinx Zynq UltraScale +RFSoC Gen2(第二代)：这款现已开始提供样片并计划于2019年6月投入量产的器件，不仅符合亚洲地区5G部署的时间规划，而且还支持最新射频技术。

②Xilinx Zynq UltraScale +RFSoC Gen3(第三代)：与基础产品系列相比，可在RF数据转换器子系统中对6Ghz以下频段直接RF采样提供全面支持、扩展的毫米波接口，并将功耗降低达20%。该产品将于2019年下半年上市。

新产品单芯片集成更高性能的RF数据转换器，可为部署5G无线通信系统、有线电视接入、高级相控阵雷达解决方案，以及包括测量测试和卫星通信在内的其它应用，提供所需的广泛频段覆盖范围。通过取代分立式组件，这些器件可将功耗及封装尺寸锐降50%，是电信运营商部署5G系统实现大规模多输入多输出基站的理想选择。

解读下一代Zynq Ultrascale+RF SoC

与4G和3G时代一样，5G网络的建设，需要许多嵌入式无线设备的配合。在技术设施与测试平台的搭建商，通常无法用上现成的所有部件。因其对系统提出了很多的要求，例如灵活性、密度、快速发布、以及可重新配置性。好消息是，赛灵思(Xilinx)于昨日推出了其下一代Zynq Ultrascale+RF SoC，将数字硬件与模拟模块整合到了单个芯片中。

射频SoC是一种单芯片自适应无线电平台，在台积电16nm制程的加持下，Xilinx将其硬件、可编程软件引擎、以及RF模拟技术，高密度地整合到了一起。

在前几代产品中，系统需要依靠多个芯片，来执行以下所有任务。但现在，Xilinx提供了一套极其简化的方案设计，集成了完全的RF信号链。

从MAC到DSP、无线IP、基带、调制、DSP信令与滤波、ADC/DAC、重头的通用数字处理器、以及DDR4内存子系统。

Xilinx表示，RF SoC的优势之一，在于面向无线网络的Massive-MIMO射频模组。

赛灵思介绍称，在RFSoC的帮助下，64x64 m-MIMO可将功耗降低一半、安装量减少75％、系统组件数量减少89％。

新发布的RF SoC新品，包括了第二代和第三代产品。在初代产品中，Xilinx提供了可覆盖4GHz频段和DOCSIS3.1的方案，实现了5G部署所需的部分定位。

第二代产品，是基于初代快速上市方案的快速战略调整，可覆盖5GHz频段，以便在中日等市场尽快投入使用。

第三代产品属于刷新后的设计，可覆盖6GHz频段，支持已授权和空白频谱，旨在实现全球范围内的5G部署。

首先走出大门的是第二代产品。如上所述，它面向亚洲市场的初代调节增强版，有望尽快展开5G频段下的测试。Xilinx表示，现可向特定客户提供工程样品，并将于2019年6月全面投产。第三代产品采用了类似的底层硬件(四核A53+带有可编程逻辑的双核A5 CPU)。

还有固定功能的ADC/DAC升级，以及不同时钟域上支持6GHz频段、增强可编程逻辑的时钟，特别是对于具有高达14位处理的6GHz的额外DSP要求。Xilinx表示，第三代产品将降低TDD上的功耗，扩展毫米波接口，以及完整的多频段/多标准支持。增强型时钟还意味着在外部时钟发生器模式下，整个设计只需要一个外部时钟发生器，而不是之前所需的最多四个。Xilinx表示，其集成的模拟 / 数字解决方案，还有助于毫米波扩展中频的实施。传统设计的一个问题是，射频采样离散DSP和数字前端之间的接口，是一个给定的标准(即JESD204)。然而在16x16天线方案中，该标准接口在320Gb/s时，功率消耗在8W左右。如果需要解析800MHz的高频频谱，功耗就会大增。

通过在第三代产品中整合数字、模拟组件，Xilinx可在单芯片能完成全部接口工作，从而带来更低的功耗、以及更高速的传输。Xilinx声称，其允许一级供应商将它们的定制可编程IP与RF配套使用。二级供应商也可以使用专属的、或固定的 IP解决方案。通过该设计，Xilinx可将RF市场添加到其产品组合中。据悉，第三代RF SoC将在2019下半年开始出样，并在2020年三季度开始量产。

至于为何要拖这么久，是因为供应商验证测试的时间表，比我们设想的要更久。该部分将覆盖所有尚未授权的6GHz一下频段芯片。第二代和第三代器件，都将与第一代硬件保持引脚上的兼容。

华为暂时领先，高通、赛灵思不会永远停滞，看清全球市场，大家都在跑道上，竞争不会停歇。