終端將會是制約5G發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，國內(nèi)需要提前布局

中國已經(jīng)公布5G部署的詳細計劃，并計劃在2020年正式商用5G。按照規(guī)劃，國內(nèi)將在3.3-3.6GHz以及4.8-5.0GHz（Sub 6GHz）上進行5G的初期部署。從5G發(fā)展來說，終端將會是制約發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，需要提前布局。

Sub 6GHz 5G商用終端預(yù)計會同時支持NSA和SA

3GPP NSA標(biāo)準ASN.1已于2018年3月凍結(jié)，預(yù)計SA標(biāo)準ASN.1將于2018年9月凍結(jié)。目前三星發(fā)布了基于固定寬帶接入（FWA）應(yīng)用的毫米波5G終端解決方案；華為在2018年MWC上發(fā)布了支持Sub 6GHz和毫米波的5G CPE。預(yù)計CPE產(chǎn)品將在2018年Q4面市，毫米波主要針對美國市場支持NSA架構(gòu)，Sub 6GHz面向全球市場同時支持NSA和SA架構(gòu)。

根據(jù)目前全球芯片和終端的發(fā)展情況，預(yù)計2019年巴薩MWC展會有智能終端發(fā)布，2019年Q2會有商用智能終端面世，Sub 6GHz 5G商用終端預(yù)計會同時支持NSA和SA。

5G終端通信能力受限因素

5G終端的通信模塊主要由基帶（Modem）、通信收發(fā)信機（transceiver）、射頻前端和天線等組成?；鶐酒撠?zé)物理層算法、高層協(xié)議的處理和多?；ゲ僮鞯膶崿F(xiàn)；通信收發(fā)信機負責(zé)射頻信號和基帶信號之間的相互轉(zhuǎn)換；射頻前端是射頻收發(fā)器和天線之間的一系列組件，主要包括功率放大器(PA)、天線開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低噪聲放大器(LNA)等，直接影響著終端的信號收發(fā)。

NSA相比SA可同時疊加NR和LTE的峰值速率，理論上NR 100MHz的帶寬下，NSA可實現(xiàn)3Gbps的下行峰值速率。由于高通、海思、Intel等芯片廠家支持28GHz至少400MHz的帶寬，因此在基帶處理上完全可以滿足sub 6G的速率需求，基帶上不是受限因素。華為MWC上宣稱首款5G芯片海思Balong 5G01理論上可實現(xiàn)最高2.3Gbps的下載速率，考慮到5G芯片會首先滿足NR下行2Gbps的峰值速率，因此NSA場景下transceiver對LTE峰值速率進行了限制，主要可以通過限制從射頻前端進入transceiver的通道（Path）數(shù)量或者限制LTE的帶寬來實現(xiàn)。

目前國內(nèi)還沒有明確3.5GHz和4.8GHz 5G頻段的劃分方式，頻段的劃分將直接影響射頻前端和transceiver的設(shè)計。若同一家運營商分配到3.5G和4.8G兩個頻段，終端側(cè)就需要提前布局NR的CA設(shè)計，以達到5G終端的峰值速率優(yōu)勢。即使僅分配3.5G頻段，考慮到上行受限，終端側(cè)也需要提前布局低頻段SUL或CA等上行增強技術(shù)，均需對基帶、transceiver、射頻前端、天線進行提前設(shè)計。

5G終端自干擾問題

在1.8GHz和3.5GHz的NSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由于射頻器件的非線性特性，上行雙天線同時發(fā)射會帶來交調(diào)和諧波干擾問題，對終端接收機射頻指標(biāo)產(chǎn)生影響，主要體現(xiàn)在MSD（最大接收靈敏度回退）指標(biāo)，而接收機靈敏度下降將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)容量和下行覆蓋收縮。

如圖1所示，在兩個頻譜發(fā)送信號，恰好落入接收通道頻譜范圍內(nèi)，形成交調(diào)干擾。交調(diào)階數(shù)越高交調(diào)組合方式越多，階數(shù)越高，表示交調(diào)產(chǎn)物的干擾功率越低，干擾問題越小。對于移動通信系統(tǒng)，通常主要考慮二階、三階和四階交調(diào)。按照國內(nèi)頻譜分配情況1.8GHz和3.5GHz上行同時發(fā)射時可能會產(chǎn)生二階或四階交調(diào)干擾影響3.5GHz的下行。

圖 1 終端交調(diào)干擾示意

如圖2所示，在f1上發(fā)送信號經(jīng)過放大后，由于存在非線性，出現(xiàn)了2f1，3f1等信號分量恰好落入終端接收通道頻譜范圍造成n次諧波干擾。諧波階數(shù)越高，表示諧波產(chǎn)物的功率越低，自干擾問題越小。按照國內(nèi)頻譜分配情況1.8GHz上行發(fā)射產(chǎn)生的二次諧波將會影響3.5GHz的下行接收。

圖 2 終端諧波干擾示意

目前主要通過TDM上行單天線發(fā)射以及調(diào)度進行規(guī)避二次諧波和交調(diào)干擾。同時由于在R15階段NSA不會采用大功率UE（HPUE，上行發(fā)射功率26 dBm），NSA相比SA上行峰值速率會大大降低，同時上行覆蓋相比SA也會至少降低3dB。

5G終端語音解決方案

EPS Fallback至VoLTE和VoNR基礎(chǔ)版本3GPP標(biāo)準化將在R15完成。目前工信部第三階段測試同時要求了2種5G語音承載方式，預(yù)計第一批Sub 6GHz 5G智能手機會同時支持EPS Fallback和VoNR。

但VoNR初期3GPP標(biāo)準化中并沒有進行空口優(yōu)化工作（例如TTI Bundling，終端節(jié)電等），再加上5G NR的帶寬要遠遠大于LTE帶寬，在傳輸VoNR小包業(yè)務(wù)對終端的耗電對終端設(shè)計來說是一個很大的挑戰(zhàn)。

國內(nèi)運營商需盡早明確5G網(wǎng)絡(luò)和終端需求

國內(nèi)需盡早明確網(wǎng)絡(luò)和終端5G終端技術(shù)要求，同時建議三家運營商保持相對一致的5G終端技術(shù)要求，推進整個5G終端產(chǎn)業(yè)鏈更快的滿足國內(nèi)Sub 6GHz的5G部署。