中国移动-5G终端、芯片及测试产业报告-2020.11-30页_2mb

5G终端、芯片及测试产业报告总结

核心内容概述

本报告围绕5G终端技术解决方案及测试认证方案，系统分析了5G射频器件、射频及基带芯片的技术要求与产业现状，介绍了5G智能终端和行业终端的关键能力与产品形态，以及5G终端测试仪表的发展情况。报告还从5G器件和芯片、5G终端产品、5G终端测试仪表三个方面进行了总结，并对后续技术演进方向进行了展望。

主要观点

5G器件和芯片

• 射频前端器件：

  • 需要满足大带宽、高功率、低功耗等性能要求。
  • 市场由Skyworks、Qorvo、Broadcom等国际厂商主导，但国内厂商如唯捷创芯、国民飞骧等也在逐步崛起。
  • 模块化趋势明显，支持n41/n79/n78频段的射频前端模组已实现量产。

• 射频芯片：

  • 在sub-6GHz频段，支持8个以上的下行通路并行接收，以及最多2个上行通路并行工作。
  • 单通道带宽支持100MHz，部分已支持200MHz。
  • 需要支持载波聚合、SUL等特性，未来将支持3CC载波聚合及更多增强功能。

• 基带芯片：

  • 5G终端基带芯片研发经历了原型机、Modem芯片、SoC芯片三个阶段。
  • 主流芯片厂商如华为、高通、联发科、三星、紫光展锐等已推出支持SA/NSA的SoC芯片，已商用15款以上。
  • 支持2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz等主力频段，具备256QAM、SRS轮发、两发四收等关键能力。

关键信息

5G智能终端

• 2020年1-9月，国内市场上市5G新机型167款，累计出货量1.08亿部，占比47.7%。
• 5G智能终端主要支持双卡功能，包括5G+4G和双5G两种类型。
• 支持多模多频段，包括NR/TD-LTE/LTE FDD/WCDMA/GSM等。
• 5G终端需支持切片能力、大上行速率（如2.5ms单周期1D3U帧结构）及优化节电性能。

5G行业终端

• 5G行业终端可分为数据接入类、手持类、视频类等。
• 5G通用模组已商用，支持切片、大上行、URLLC等能力。
• 行业终端需满足行业特殊需求，如防水、防爆、低功耗、高可靠性等。
• 5G通用模组需支持多种频段（n41、n79、n78等）及SA/NSA组网模式。

5G终端测试仪表

• 测试认证体系：

  • 3GPP RAN5负责制定终端一致性测试标准，目前完成度达R15阶段，R16标准正在推进。
  • GCF作为国际认证组织，已建立9个认证项目，包括射频、协议、定位等。
  • GSMA也制定了5G终端测试标准，推动终端互通能力与用户体验。

• 测试系统：

  • 5G终端综测仪支持sub-6GHz和毫米波频段，可模拟基站和核心网环境。
  • 统一测试系统可实现自动化测试，支持吞吐量、功耗、移动性等关键指标。
  • 国内仪表厂商如大唐联仪、星河亮点、是德科技等在测试系统开发中表现突出。

• 测试进展：

  • 截至2020年7月，GCF共推进359个5G子项目，累计用例达14856项，完成6210项用例开发验证。
  • 在n41及n79频段上，协议一致性测试完成度分别为95%和91%，射频一致性测试完成度分别为82%和79%。
  • 未来将重点推进R16特性的测试标准制定，包括SON/MDT、IIoT、终端节电、移动性增强、MIMO增强等。

技术演进与产业展望

• 5G器件与芯片：

  • 将继续支持200MHz带宽、SA/NSA双模、切片能力等。
  • R16特性如带间载波聚合、TDM轮发、URLLC等将逐步完善。

• 终端产品：

  • 智能终端将支持更多频段、双卡双5G、切片能力及优化节电性能。
  • 行业终端将向多样化、高性能、低成本方向发展，支持定制化、差异化功能。

• 终端测试仪表：

  • 将完善R15测试标准，并推进R16特性测试用例的制定。
  • 支持更多频段及频段组合，提升测试覆盖范围与测试精度。

附录信息

• 3GPP RAN5标准化：

  • 已完成R15测试标准，R16测试标准正在推进。
  • 5G一致性测试聚焦在Option2和Option3，已完成866条用例，完成度79%。
  • R16引入了7个新sub-6G频段和1个毫米波频段，并扩展了现有频段带宽。

• GSMA5G终端测试标准：

  • 已输出P0和P1优先级测试用例，覆盖NSA和SA终端。
  • 未来将完善VoNR、URLLC等场景的测试用例。

• GCF5G终端认证标准：

  • 已建立9个认证项目，覆盖射频、协议、定位等。
  • 2020年7月31日，GCF共有94款5G终端通过认证，其中70%为智能手机，26款支持SA/NSA双模。

参考文献

1. 中国信通院泰尔终端实验室《2020年9月国内手机市场运行分析报告》
2. 3GPP R5-203624 WP UE Conformance Test Aspects - 5G system with NR and LTE – Status after RAN5#87-e
3. 3GPP R5-203628 WP UE Conformance Test Aspects - Rel-16 NR bands and extension of existing NR bands
4. GCF S-20-150 5G Certification Status Report July 2020

编写单位及作者

中国移动研究院5G终端项目组