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Tendencias de la tecnología de semiconductores en redes Sub - 6ghz 5G
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Tendencias de la tecnología de semiconductores en redes Sub - 6ghz 5G

Tendencias de la tecnología de semiconductores en redes Sub - 6ghz 5G

2021-09-14
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Author:Frank

El brote de neumonía por coronas nuevas plantea un desafío a la cadena de suministro mundial. Pero antes de eso, RF y Industria de semiconductores de microondas Se ha enfrentado a una enorme resistencia. Mercado de las comunicaciones celulares, En particular, los dispositivos portátiles, Más del 50% de los ingresos procedentes de semiconductores compuestos. Más de una década, Esta aplicación siempre ha sido una poderosa fuerza impulsora de la industria, Pero ahora algunas medidas de seguimiento son débiles. Disminución de los ingresos de los equipos de GaAs de radiofrecuencia en 2019, Principalmente debido a la disminución de los envíos de smartphones. Sin embargo,, El futuro de la industria de semiconductores compuestos sigue siendo brillante. Esta estimación optimista proviene principalmente de Red 5G Y equipo. Se espera que esta nueva norma sea un motor de crecimiento para toda la industria de semiconductores..
Mercado 5G
A partir de 2019, Los operadores inalámbricos han estado desplegando Red 5G Y equipo, Por lo tanto, la gente debe familiarizarse con los tres núcleos de la visión 5G. La figura 1 muestra brevemente sus componentes principales y las funciones que estos tres proyectos pueden realizar. El desafío para los operadores y fabricantes de equipos es la oportunidad y el alcance de estos escenarios.
5G es en realidad un término inexacto ampliamente utilizado. Puede referirse a dos formas de independencia y no independencia. Este último utiliza el núcleo LTE existente y la red de señalización. Además, it is also divided into millimeter wave frequency band (also known as "FR2" or "high frequency band") and sub-6GHz frequency band (also known as "FR1", consisting of "low frequency band" and "mid frequency band"). La Organización de normalización de la industria 3gpp está intensificando su labor de normalización 5G y revisando el REL - 15; Al mismo tiempo, REL - 16/17 la norma se centrará en otros aspectos del 5G y se prevé que se apruebe para 2022..
Además de mejorar continuamente las normas técnicas, Todo el mundo está preocupado por el modelo de negocio 5G. Cómo distinguen los operadores entre redes 5G y LTE? Si la red 5G puede realizar la visión total o parcial?
5G network Sub-6GHz frequency band
Deploying a new generation of wireless networks is an expensive project, Por lo tanto, los operadores están trabajando duro para desarrollar y monetizar aplicaciones 5G. Aunque todo el mundo ha invertido mucho en investigación y desarrollo en los tres escenarios principales de la visión 5G, Fase temprana Mercado 5Ging mainly focused on enhancing mobile broadband (eMBB). Los operadores compiten entre sí en la cobertura y velocidad de la red, Esto afecta indirectamente a la arquitectura y tecnología de la red Sub - 6ghz..
Disadvantage
If you want to compare speed or capacity, La banda Sub - 6ghz de la red 5G no dominará inmediatamente. Este es el resultado incidental de la Ley de Shannon Hartley.. This law describes the theoretical value of the maximum data rate that can be transmitted in a specific channel bandwidth:
C = B*log2 (1+SNR)
Among them, C is the limit of channel capacity (bit/s), B is the channel bandwidth (Hz), SNR es SNR.
Aunque el mundo asigna diariamente nuevas bandas de frecuencia Sub - 6ghz, El ancho de banda de estas bandas sólo puede medirse en decenas o cientos de megahercios. Banda milimétrica, El ancho de banda suele ser de clase GHz. En comparación con la onda milimétrica, Esta es la desventaja fundamental de la red Sub - 6ghz. La figura 2 muestra cómo Ericsson cree que la red LTE existente debe crecer a 5G y lograr una cobertura óptima, Capacidad y rendimiento. La red híbrida combina los 2G existentes/Comunicaciones móviles de tercera generación/Normas y bandas de frecuencia 4G, Y 5G Sub - 6ghz y Banda milimétrica. The entire evolution process begins with carrier aggregation (CA) in different LTE frequency bands. The evolved network has dual connectivity (DC), El enlace descendente funciona en la banda de frecuencia 5G Sub - 6ghz que cubre más ancho de banda del canal, Mientras que la señal ascendente todavía está en la red LTE. Finalmente, La red se actualiza a un modelo que incluye múltiples combinaciones de ca y DC en las bandas de frecuencia Sub - 6ghz y mmw.

Placa de circuito

Advantage
The ideal situation for operators to upgrade their LTE network to a fully functional 5G network. Esta evolución implica múltiples bandas de frecuencia y normas, Ca y DC, Lo que resulta en una implementación compleja y costosa. Aunque la parte Sub - 6ghz de la red tiene el problema de que el ancho de banda del canal es insuficiente, y aumenta la complejidad de la red híbrida, También aporta muchos beneficios a la red 5G.
Una de las principales ventajas de la banda de baja frecuencia es la característica de propagación de la señal. The Pérdida de trayectoria of the transmitted signal increases with the increase of frequency in a multiple relationship of 20log10(f). A la misma distancia, La pérdida de señal de 28 GHz es 32 DB mayor que la de 700 MHz. Teniendo en cuenta la Potencia máxima de transmisión constante de la Estación base, El aumento de la pérdida de trayectoria en esta banda de alta frecuencia limita en gran medida la cobertura de los dispositivos de 28 GHz. Y, La señal Sub - 6ghz tiene una menor pérdida de penetración del edificio que la señal de onda milimétrica. Esto es importante para el despliegue Red 5G En las áreas metropolitanas.

La red Sub - 6ghz también tiene ventajas evidentes en la aplicación de la tecnología mimo y la antena mimo a gran escala. Mimo depende de una pluralidad de transmisores y receptores en la Estación base y el terminal de usuario. Dado que el radiador está separado, las señales transmitidas llegan al receptor a lo largo de diferentes rutas. La robustez de la señal (SNR) y la velocidad de los datos se pueden mejorar mediante el uso de la diversidad espacial y la Multiplexación, junto con el flujo de datos de un solo canal y la propagación de múltiples canales.

Esta estructura de antena mimo será la columna vertebral de la mayoría de las redes 5G, ya que si la capacidad del Canal en la ecuación 1 es aproximadamente de primer orden, la matriz mimo puede aumentarla N veces (n es igual al n úmero de pares de radiador de antena). En versiones estándar anteriores de 3gpp, la estructura de la antena se limitaba a configuraciones 8T / 8R, es decir, ocho transmisores y ocho receptores. El término "mimo a gran escala" (mimo) también es común, pero ahora básicamente significa que hay más de ocho transmisores. En el despliegue actual de 5G, podemos ver hasta 1024 radiadores por antena para estaciones base mimo y puntos de acceso.

Mimo en sub - 6ghz y PCB de onda milimétrica Es diferente, Dar lugar a diferencias sutiles en la arquitectura y los criterios de diseño. La longitud de onda de la señal Sub - 6ghz es mayor que la de la señal de onda milimétrica, Por lo tanto, habrá más reflexión de transmisión. Esto puede crear un entorno de propagación multipath más rico y aprovechar las ventajas de mimo. Además, La construcción y el mantenimiento de los mejores enlaces inalámbricos requieren información sobre el Estado del canal, Incluye el procesamiento y actualización de la información de parámetros, como la dispersión, Declinación, path loss, Bloqueo. Estas operaciones son más repetibles en la banda de frecuencia Sub - 6ghz, Por lo tanto, proporciona un entorno más favorable para la transmisión de señales..