射频芯片（RFIC）的协议之5G及其调制

可能很多小伙伴有疑问，为什么标题由物联网芯片变为了射频芯片，那是由于IOT(internet of things物联网）主要流行于2016年6月release13之后，而这篇文章主要介绍release15。

从5G标准化进程来看，3GPP第一个5G版本 Rel .15已经于2017年12月份正式冻结，也就是 NSA （Non-StandAlone非独立组网）核心标准已经冻结，并于2018年6月完成 SA （StandAlone独立组网）规范，这两种是5G的两种组网方式，其中NSA是5G和4GLTE的联合组网，既现有的4G设备基础上，进行5G网络的部署。Rel.16已经于2020年4月完成。

2G、3G、4G的移动网络与5G(Generate 第五代移动通信系统)移动网络一样，都是蜂窝移动网，还有一个非蜂窝移动网像早期的无线寻呼系统，小灵通无线电话系统等。

目前5G频谱，移动公司最多，联通和电信准备共享自己的频谱，最少的就是广电公司。为了进一步的提高频谱利用率以及应用的灵活性，3GPP release 15定义了新型的5G NR(New Ratio)空口规范，对于传统的移动通信频段都是在6 GHz 以下，使得频谱资源已经十分拥挤，而在高频段可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，同时也可以实现高速短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。

每一次通信制式升级，都是射频芯片价值量提升的机遇。5G必然要兼顾2/3/4G，因此5G通信在保留2/3/4G射频芯片的同时，支持5G新频段的射频芯片为全新增量，因此5G系统将会考虑使用毫米波频段，即波长范围10到1毫米之间，也就是频率在30 GHz 到300 GHz 之间的无线电波。

5G在 Sub 6G和毫米波两个顺段单截波最大带宽分别是100 MHz 和400 MHz ，通过戴波聚合后信号总带宽可达200MH2或1GH2，并且上下行同时定义了最大256 QAM 高阶调制方式，这对特别是基站 AAU 内的 ADC / DAC 的有效带宽／ SFDR / SNR / ENOB 等指标提出了严格的要求。

下面重点介绍下调制，2G采用GMSK信号调制技术；MSK是FSK的改进，GMSK又是MSK的一种改进，是在MSK（最小频移键控）调制器之前插入了高斯低通预调制滤波器，从而可以提高频谱利用率和通信质量；

3G、4G系统采用QAM、QPSK调制技术；

那么5G采用什么调制技术，较之前的调制技术有哪些变化？

5G支持的调制方式如下图所示：

按照使用的载波的特征的不同，5G采用的调制方式可以分为两大类：

载波的相位变化，幅度不变化：π/2-BPSK, QPSK。这就是前面说的PSK(Phase-Shift keying相移键控)。

载波的相位和幅度都变化：16QAM, 64QAM，256QAM。这一类专业名词叫做QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)。

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