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MACOM观点:5G将呈现怎样的发展趋势?

已有 96 次阅读  2019-01-23 15:24
近两年业界谈论最多的话题除了人工智能,就是5G了。5G网络会有更宽的带宽、更高的网络容量及吞吐量,但也需要大规模MIMO等技术来支撑,就5G通信相关问题,目前主要有以下几个发展趋势。

5G标准和组网结构还在优化中

5G的标准和组网结构都还在优化中,这也是5G和以前3G、4G的很大不同之处。以前3G、4G布网的时候,标准早已经确定好了,而且国外都已经有成功的案例了,可以直接借鉴。但现在的5G,基本上是一边试验,一边定标准,一边寻找合适的解决方案。而且现在国内的5G发展跟国外基本一致,有些方面甚至会更快一点。

射频半导体MACOM的光子学技术营销总监杨石泉此前就曾表示,“到目前为止,5G标准和组网结构都还没有完全确定。在18年年初的时候,系统厂商觉得从塔上到塔下,用CPRI(Common Public Radio Interface,公共无线接口规范)更流行,因为其相对比较简单。对天线结构的要求不高,但对光的传输速率要求比较高。当时MACOM针对这个需求,与合作伙伴一起推出了工业温度级的CWDM 100G的光传输模块。但是到了18年9月份,发现这种前传方案对成本的压力太大,因此,就把一定的数据处理放到了塔上,塔上和塔下的传输就可以使用eCPRI了,这样下行的光传输速率只需要25G就可以满足需求。”

为此,听说作为射频半导体供应商的MACOM还特意推出了适用5G无线前传应用的全新25G分布式反馈(DFB)激光器器件组合,用来帮助无线运营商实现其5G所需的商业规模和成本结构部署25G光纤链路。据悉,这种25G DFB激光器采用裸芯片形式(1xxD-25I-LCT11-50x)和TO封装(1xxD-25I-LT5xC-50x),适合在-40至85°C温度范围内工作,传输距离在2至10千米,扩展了无线基础设施带宽,有利于实现高速5G连接。

5G对射频器件趋于集成化、低功耗

5G对小基站的需求会更大,因此对射频前端芯片小型化和低功耗的需求就会增加。在频段方面,中国、日本和韩国很多在做6GHz以下的研发投入,比如3.5GHz和4.8GHz,欧洲跟中国差不多;美国方面在26GHz和28GHz方面投入更多。要是使用26GHz和28GHz频段的毫米波的话,既需要高频段,又要大功率,还需要低插损。而现在真正能做大功率开关的厂商并不是很多了。

基于射频前端芯片小型化和低功耗的需求,尽可能的实现器件的集成化、降低能耗将是必然5G发展趋势。如大功率开关的集成,将低噪声放大器和电源管理等都集成进去。

另外,射频前端芯片小型化和低功耗的需求对半导体材料也有一定的要求。就硅基氮化镓(GaN on Si)材料半导体方面,据射频半导体MACOM亚太区销售副总裁熊华良透露,MACOM此前就已经有不少硅基氮化镓组件在被通信客户采用。为了保证供应,MACOM不久前还与ST签署了合作协议。从中可以看出,往后具有更大集成效能的半导体材料应用或将走向通信领域的中央舞台。

5G光通信连接解决方案将大量涌现

5G光通信连接解决方案将大量涌现。在5G标准制定后,各相关行业领域企业也都开始在各自行业领域争占鳌头,各呈奇秀。自从5G商用被最早提出来后,国内三大运营商也都开始相续部署商用5G网络,如联通被传或将在19年最先实现5G网络商用,而作为三大运营商之一的移动据说也不甘示弱,已在投入大量资源部署5G网络基站。

其他相关射频通信半导体企业也都不甘示弱,如据射频通信半导体MACOM光子学技术营销总监杨石泉介绍,就数据中心通信方面,他们推出了200G和400G CWDM光模块提供商的完整芯片组解决方案。据了解该解决方案支持在低于4.5W的总功耗下实现200G模块以及在低于9W的总功耗下实现400G模块,有助于通过确保极低延时的全模拟架构来实现业界领先的功率效率,同时,与基于DSP的产品相比,提供了低成本的选择。

总之,从以上这些案例可以看出,伴随着5G光通信网络商用而来的,或将是光通信行业连接解决方案的技术革新和适配解决方案的升级。
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