中国4G通信市场蓬勃发展 半导体厂商积极应对市场挑战
据工信部电信研究院的数据显示,截至去年9月底,全球共有112个国家和地区开通了LTE商用网络,全球4G用户达到3.7亿。如今,全球4G通信市场已经进入高速稳步发展阶段,并带动4G芯片市场进入规模化的发展。
中国4G通信市场蓬勃发展
尽管中国在2013年底才进入4G时代,然而经过一年多的发展,中国已经成为了全球最大的4G通信市场之一。Freescale数字网络部亚太区市场总监曲大健表示,随着网络覆盖率的加大,中国4G市场将进一步完整,并呈现飞速发展的态势,而其用户数和数据流量也必将很快超过3G网络。他认为:“随着飞速发展的趋势,网络的容量和带宽会迅速饱和,运营商将不断寻求新的技术扩展网络的容量以便支持新的用户和业务。这些新的技术包括新的频段、多天线技术、载波聚合、小基站等。新技术的引入和应用将会向半导体厂商和设备制造商提出新的要求和挑战,进一步推动半导体技术的发展。”
中国4G通信市场蓬勃
2014年可以说是中国4G通信市场蓬勃发展的一年。中国于2013年12月初正式发放TD-LTE 4G牌照给三大运营商。而中国移动仅用了一年就拥有了70万个基站,覆盖到县乡一级近1亿用户,市占率达90%。ADI公司亚洲区通信业务拓展经理解勇认为,这对整个4G通信产业链的发展起到了很大的促进作用,同时也为中国TD-LTE向海外市场发展起到了很好的示范效果。未来几年,中国4G市场仍将保持快速发展的势头。对此,他分析道:“一方面,TD-LTE网络建设和优化的步伐进一步加快,随着4G用户的增加和数据流量的快速增长,对于网络容量及室内覆盖的需求将不断加大,因此,除了传统的宏基站,还需要建设大量的小基站及室内分布系统用于室内和热点地区;另一方面,FDD LTE牌照的发放将加快中国联通和中国电信FDD 4G网络的大规模建设,同时也将进一步促进TDD/FDD融合组网的实施和发展,并通过共享产业规模效益,推动TD-LTE在全球的长期发展。”
ADI公司亚洲区通信业务拓展经理解勇
随着移动互联网的快速发展和中国4G网络的建设,4G智能终端将会普及,用户对网络容量的需求也将会进一步释放,这将进一步带动整个产业链的发展。解勇表示,ADI公司作为该产业链上的上游厂商,很早就开始对4G进行布局。通过深入洞悉行业技术发展趋势和深入了解客户需求,ADI近几年不断加大在无线通信领域的投资,并推出一系列业界领先的具有革命意义的创新性中射频产品来帮助企业简化系统设计,缩短开发时间,加快推出更小、更轻、更灵活的涵盖宏基站、小基站及数据终端等各类通信设备,从而也间接推动了中国4G市场的发展。
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终端功能升级促使芯片技术持续提升
4G时代带来的不仅仅是网速的提升,更促进了终端功能的升级。为了满足消费者日益强烈的4G需求,SoC(系统级芯片)中对4G的支持愈发重要。而中国移动提出的“一机在手,走遍全球”的概念也印证了多模多频正成为4G时代最重要的功能之一。Marvell移动产品高级总监张路博士透露,作为率先进军4G的芯片厂商,Marvell成熟的5模4G LTE方案均可支持TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM 5种模式,满足4G时代移动终端的通信需求。
Marvell移动产品高级总监张路博士
TD-LTE和LTE FDD相互融合并共同发展已成为全球移动通信产业的趋势。为了顺应全球移动通信网络的发展趋势,工业和信息化部于今年2月27日正式为中国联通和中国电信发放LTE FDD牌照。而在此之前,工信部已经为中国联通、中国电信、中国移动发放TD-LTE牌照。解勇表示,TDD/FDD的融合组网将给厂商带来了很多技术上的挑战,而支持多模多频便是其中一项。据其介绍,ADI公司针对这一需求,于两年前就率先在业界推出基于软件定义无线电(SDR)架构、覆盖70MHz-6GHz频率范围、200KHz-56MHz信号带宽,同时支持TDD和FDD的高性能的AD9361系列射频至比特全集成收发器,适用于基站、数据终端及通用无线通信平台。“其核心优势在于高集成、高性能、全频段、低功耗,为多模多频提供了一个最佳的射频解决方案”。
TDD/FDD融合组网
针对TDD/FDD融合组网对多模多频提出的要求,Freescale也适时推出了相关的产品来应对市场的变化。曲大健介绍到:“Freescale现有的基带处理芯片B4860可以支持LTE多模并发处理,并提供业界最高的单片载波处理密度。下一代的芯片在此基础上将有进一步提升,并提供对3GPP R12中算法的支持。”除了宏基站之外,Freescale还提供包括硬件和软件在内的小基站解决方案。这些可以用于家用和企业级小基站的turn-key解决方案在下一步LTE网络的覆盖和优化中将会得到广泛的应用。
随着4G时代的深入发展,语音通话模式也将发生改变。目前,4G手机的语音模式还是以双连接以及CSFB(Circuit Switched Fallback)为主,未来语音模式一定会向更完美的VoLTE(Voice over LTE)发展,这将对芯片提出新的需求。而Marvell的芯片方案则能够支持多种语音模式。张路介绍到:“无论是目前市场上现有的语音模式还是未来主流的VoLTE,Marvell的芯片都可支持,其出色的灵活性能够有效满足移动运营商的部署需求。”
未来主流语音模式:VoLTE
与此同时,4G时代也为消费者实现了更加丰富的手机功能。而这就要求芯片设计具备更高的集成度以实现性能与功耗的平衡。张路表示,Marvell的SoC方案可高度集成8核CPU、优秀的图形处理能力以及先进的Avastar无线连接。此外,该平台还包含了WLAN、蓝牙、FM单芯片SoC、全球导航卫星系统的混合定位处理器以及电源管理和音频编解码器IC,并集成多模多频的调制解调技术,高度集成的方案为消费者提供了最佳的终端体验。
同样地,为了应对新功能带来的新要求,Freescale也将进一步开发基于16nm工艺的芯片,以应对基带处理算法、低功耗以及高密度载波数BBU的要求。此外,在基站处理能力之上,为了应对用户数和业务的蓬勃发展,运营商传输网的扩容也是必不可少的一环。曲大健透露,针对PTN和IP-RAN的扩容需求,Freescale也推出了许多适应不同层级设备需求的芯片解决方案。“Freescale新一代的处理器解决方案基于28nm的工艺,在更低的功耗等级上提供2-6倍的性能提升”。
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4G行业面临多方挑战 厂商积极应对
4G网络建设初期以室外宏覆盖为主,此阶段主要部署的是大功率宏基站。由于中国4G频段高、穿透率低,因此室内覆盖效果不太好。然而,移动互联网应用以用户体验为王,而其70%以上的数据流量都会发生在室内,所以室内覆盖的好坏将直接决定一张4G网络的质量。随着4G建设的不断推进,网络优化和室内覆盖将成为重点,在此阶段,小基站和先进的数字室内分布系统将扮演非常重要的角色,而这也将是各大通信设备厂家竞相角逐的焦点。解勇表示,ADI利用其在中射频领域长期积累的技术和产品方案优势,已经在小基站和室内分布领域和国内各大厂家展开深入合作,助力中国4G精品网络建设。
对厂商和消费者而言,4G终端将具备更丰富的功能和亲民的价格。在芯片层面,要求厂商能够做到稳定性能的同时减少器件数量,降低硬件成本,提升终端性价比。2015年,中国4G芯片市场将迎来新一轮的残酷竞争,适者生存的法则将加速企业优胜劣汰。
张路认为,目前整个市场的竞争非常激烈,研究的投入将大幅增长,芯片厂商必须具备一定规模和技术积累才能在这个市场中立足。他表示,对于Marvell而言,致胜的关键点在于产品的竞争力和技术的成熟度。目前,Marvell已有较为全面的产品线覆盖手机市场:在中低端的大众市场,Marvell有PXA1920和最新的PXA1908;在中高端的主流市场,Marvell有PXA1928和最新的PXA1936。无论是成本、性能、稳定性还是高度集成,Marvell的4G芯片解决方案在业内都拥有突出的领先优势。“Marvell最新的方案器件数量可低至442,可大幅降低整体器件成本和复杂度,未来将推出价格在399的4G智能手机”。
中国的4G通信市场将会是全世界第一大的市场,此市场的发展必将产生很多的新需求和新技术。曲大健表示,Freescale的芯片解决方案将持续不懈地向LTE市场注入活力。“Freescale的芯片除了提供硬件加速的多天线处理、载波聚合、Beam forming等先进算法以外,还提供足量的DSP和CPU处理能力来支持对用户实现的其它算法的支持,包括定位、切换、SDR等等。我们也继续和主要的LTE设备提供商以及LTE网络运营商密切合作,跟踪网络的发展和新技术的演进,并及时为新技术和新需求提供芯片解决方案。”
随着FDD牌照的正式落地,我国4G市场必将进入全速发展的趋势,而TDD/FDD的融合组网将对多模多频提出更高的要求。此外,随着更多的厂商进入4G芯片市场,芯片厂商或将迎来一场硬战。
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