近兩年業(yè)界談?wù)撟疃嗟脑?huà)題除了人工智能,就是5G了。5G網(wǎng)絡(luò)會(huì)有更寬的帶寬、更高的網(wǎng)絡(luò)容量及吞吐量,但也需要大規(guī)模MIMO等技術(shù)來(lái)支撐,就5G通信相關(guān)問(wèn)題,目前主要有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
5G的標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還在優(yōu)化中
5G的標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還在優(yōu)化中,這也是5G和以前3G、4G的很大不同之處。以前3G、4G布網(wǎng)的時(shí)候,標(biāo)準(zhǔn)早已經(jīng)確定好了,而且國(guó)外都已經(jīng)有成功的案例了,可以直接借鑒。但現(xiàn)在的5G,基本上是一邊試驗(yàn),一邊定標(biāo)準(zhǔn),一邊尋找合適的解決方案。而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的5G發(fā)展跟國(guó)外基本一致,有些方面甚至?xí)煲稽c(diǎn)。
射頻半導(dǎo)體MACOM的光子學(xué)技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)楊石泉此前就曾表示,“到目前為止,5G標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還沒(méi)有完全確定。在18年年初的時(shí)候,系統(tǒng)廠(chǎng)商覺(jué)得從塔上到塔下,用CPRI(Common Public Radio Interface,公共無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范)更流行,因?yàn)槠湎鄬?duì)比較簡(jiǎn)單。對(duì)天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的要求不高,但對(duì)光的傳輸速率要求比較高。當(dāng)時(shí)MACOM針對(duì)這個(gè)需求,與合作伙伴一起推出了工業(yè)溫度級(jí)的CWDM 100G的光傳輸模塊。但是到了18年9月份,發(fā)現(xiàn)這種前傳方案對(duì)成本的壓力太大,因此,就把一定的數(shù)據(jù)處理放到了塔上,塔上和塔下的傳輸就可以使用eCPRI了,這樣下行的光傳輸速率只需要25G就可以滿(mǎn)足需求!
為此,聽(tīng)說(shuō)作為射頻半導(dǎo)體供應(yīng)商的MACOM還特意推出了適用5G無(wú)線(xiàn)前傳應(yīng)用的全新25G分布式反饋(DFB)激光器器件組合,用來(lái)幫助無(wú)線(xiàn)運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)其5G所需的商業(yè)規(guī)模和成本結(jié)構(gòu)部署25G光纖鏈路。據(jù)悉,這種25G DFB激光器采用裸芯片形式(1xxD-25I-LCT11-50x)和TO封裝(1xxD-25I-LT5xC-50x),適合在-40至85°C溫度范圍內(nèi)工作,傳輸距離在2至10千米,擴(kuò)展了無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施帶寬,有利于實(shí)現(xiàn)高速5G連接。
5G對(duì)射頻器件趨于集成化、低功耗
5G對(duì)小基站的需求會(huì)更大,因此對(duì)射頻前端芯片小型化和低功耗的需求就會(huì)增加。在頻段方面,中國(guó)、日本和韓國(guó)很多在做6GHz以下的研發(fā)投入,比如3.5GHz和4.8GHz,歐洲跟中國(guó)差不多;美國(guó)方面在26GHz和28GHz方面投入更多。要是使用26GHz和28GHz頻段的毫米波的話(huà),既需要高頻段,又要大功率,還需要低插損。而現(xiàn)在真正能做大功率開(kāi)關(guān)的廠(chǎng)商并不是很多了。
基于射頻前端芯片小型化和低功耗的需求,盡可能的實(shí)現(xiàn)器件的集成化、降低能耗將是必然5G發(fā)展趨勢(shì)。如大功率開(kāi)關(guān)的集成,將低噪聲放大器和電源管理等都集成進(jìn)去。
另外,射頻前端芯片小型化和低功耗的需求對(duì)半導(dǎo)體材料也有一定的要求。就硅基氮化鎵(GaN on Si)材料半導(dǎo)體方面,據(jù)射頻半導(dǎo)體MACOM亞太區(qū)銷(xiāo)售副總裁熊華良透露,MACOM此前就已經(jīng)有不少硅基氮化鎵組件在被通信客戶(hù)采用。為了保證供應(yīng),MACOM不久前還與ST簽署了合作協(xié)議。從中可以看出,往后具有更大集成效能的半導(dǎo)體材料應(yīng)用或?qū)⒆呦蛲ㄐ蓬I(lǐng)域的中央舞臺(tái)。
5G光通信連接解決方案將大量涌現(xiàn)
在5G標(biāo)準(zhǔn)制定后,各相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域企業(yè)也都開(kāi)始在各自行業(yè)領(lǐng)域爭(zhēng)占鰲頭,各呈奇秀,5G光通信連接解決方案大量涌現(xiàn)。自從5G商用被最早提出來(lái)后,國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商也都開(kāi)始相續(xù)部署商用5G網(wǎng)絡(luò),如聯(lián)通被傳或?qū)⒃?9年最先實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)商用,而作為三大運(yùn)營(yíng)商之一的移動(dòng)據(jù)說(shuō)也不甘示弱,已在投入大量資源部署5G網(wǎng)絡(luò)基站。
其他相關(guān)射頻通信半導(dǎo)體企業(yè)也都不甘示弱,如據(jù)射頻通信半導(dǎo)體MACOM光子學(xué)技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)楊石泉介紹,就數(shù)據(jù)中心通信方面,他們推出了200G和400G CWDM光模塊提供商的完整芯片組解決方案。據(jù)了解該解決方案支持在低于4.5W的總功耗下實(shí)現(xiàn)200G模塊以及在低于9W的總功耗下實(shí)現(xiàn)400G模塊,有助于通過(guò)確保極低延時(shí)的全模擬架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的功率效率,同時(shí),與基于DSP的產(chǎn)品相比,提供了低成本的選擇。
總之,從以上這些案例可以看出,伴隨著5G光通信網(wǎng)絡(luò)商用而來(lái)的,或?qū)⑹枪馔ㄐ判袠I(yè)連接解決方案的技術(shù)革新和適配解決方案的升級(jí)。
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