是因為基帶芯片的研發(fā)限制了移動終端5G技術(shù)嗎?

近日，華為發(fā)布了Mate50系列手機，手機本體依然沒有辦法實現(xiàn)5G功能，5G需要通過帶有5G模塊的手機殼實現(xiàn)，也就是需要5G的基帶芯片，iPhone14雖然支持5G，但是也是外掛的高通基帶芯片。大家難免疑惑，是不是5G基帶芯片的研發(fā)限制了移動終端5G技術(shù)。

傳統(tǒng)的用戶信號就是語音信號，這種信號是無法直接通過天線發(fā)射出去的，還需要通過射頻電路調(diào)制到頻率更高的載頻上，那時候是用不著基帶處理器的，基帶處理器是伴隨著現(xiàn)在數(shù)字通信的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，從早起的軍用數(shù)字鏈，到現(xiàn)在大家每天都在使用的藍(lán)牙、WIFI、NFC，從2G~5G的手機，都有自己的基帶處理器。

從數(shù)字通信的角度來看，手機以及計算機底層使用的二進(jìn)制編碼是沒有辦法通過天線發(fā)射出去的，在天線的發(fā)射端，需要通過基帶芯片來合成即將發(fā)射的基帶信號，然后通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器再通過射頻電路才能從天線發(fā)射出去。

在接收端，天線接收到的無線電波也許要經(jīng)過射頻電路通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器形成基帶信號，在通過基帶芯片轉(zhuǎn)換成手機電腦CPU能夠理解的二進(jìn)制信息，基帶處理器就負(fù)責(zé)把CPU能夠理解的二進(jìn)制信息和能被射頻電路理解的基帶信息之間互相轉(zhuǎn)換，有時候基帶處理器也被稱為調(diào)制解調(diào)器。

手機基帶芯片的發(fā)展和移動通信的標(biāo)準(zhǔn)是直接相關(guān)的，基帶芯片可以說直接實現(xiàn)通信協(xié)議的底層，因為現(xiàn)在移動通信從2G時代才開始全面轉(zhuǎn)向數(shù)字技術(shù)，因此從2G時代才有了基于數(shù)字的說法。從2G的GSM、CDMA到3G的WCDMA、TDS-CDMA、CDMA200，到4G時代的LTE標(biāo)準(zhǔn)，基帶芯片越來越復(fù)雜。

早期的手機廠商都自研基帶處理器，除了聯(lián)發(fā)科市場上并不存在其他的手機半導(dǎo)體SOC企業(yè)，但是華為和中興的基站里卻有了自研的幾代處理器，通常用FPGA芯片實現(xiàn)的，使用定制的ASIC實現(xiàn)的也比較多。中國大陸的基帶處理器發(fā)力是從4G開始的，5G基本上已經(jīng)站穩(wěn)了腳跟，目前世界上5G基帶芯片的生產(chǎn)廠家主要是4家(高通、聯(lián)發(fā)科、三星、紫光展銳)

基帶芯片通常可以分為5個子模塊，CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊，研發(fā)基帶芯片之所以困難主要是以下幾種原因：

首先，5G基帶芯片不僅僅要支持5G標(biāo)準(zhǔn)，還要向下兼容4G、3G、2G的標(biāo)準(zhǔn)。必須兼容世界上所有國家的不同頻率劃分方案是非常復(fù)雜的。

其次，研制5G基帶芯片繞不開傳統(tǒng)通信行業(yè)霸主企業(yè)的專利，高通當(dāng)然是通信專利的最大霸主，華為在5G時代才能與高通并駕齊驅(qū)，其他的比如愛立信、諾基亞以及中興標(biāo)準(zhǔn)必要專利也非常多，如果沒有長期的通信標(biāo)準(zhǔn)必要專利的積累，那么研發(fā)5G基帶芯片就必須向這些霸主企業(yè)交專利費。

最后，設(shè)計基帶芯片需要兩方面的技術(shù)積累，首先就是數(shù)字集成電路和模擬電路技術(shù)的混合設(shè)計，在這方面蘋果和英特爾都是經(jīng)驗豐富；其次是需要無線通信協(xié)議物理層技術(shù)，不僅是5G，還有4G、3G、2G的技術(shù)，這方面很多公司是落后的。