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連接技術(shù)賦能5G通信新架構

2020-04-08 分享

2019年6月6日,工信部向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國廣電四家企業(yè)發(fā)放5G商用牌照。中國正式進(jìn)入5G商用元年。

未來(lái)數據傳輸速率的提高有助于形成交互式生態(tài)系統,從而實(shí)現更智能、更高效、更互連的世界。據IHS預計, 2025年將有超過(guò)750億臺物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設備接入網(wǎng)絡(luò ),其中大多數會(huì )采用無(wú)線(xiàn)技術(shù);5G網(wǎng)絡(luò )將有力支持該網(wǎng)絡(luò )需求。然而,實(shí)現5G大規模商用絕非易事。就5G連接技術(shù)而言,AAS(有源天線(xiàn)系統)、MIMO(大規模多輸入多輸出)、C-RAN(云無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò ))、邊緣計算等新架構的演進(jìn)必將需要更先進(jìn)的連接器技術(shù)。

蜂窩基站的演進(jìn)將增加設計的復雜性。對于5G部署而言,了解其關(guān)鍵技術(shù)非常重要,如從單獨的射頻拉遠單元(RRU)和天線(xiàn)系統轉變?yōu)榇笠幠6噍斎攵噍敵觯∕IMO)AAU,需要集成天線(xiàn)元件和其他有源電子元件,可提升容量和覆蓋范圍,并降低射頻線(xiàn)纜要求以及纜線(xiàn)損耗。新的有源天線(xiàn)系統將使用MIMO天線(xiàn),通過(guò)多個(gè)無(wú)線(xiàn)信道服務(wù)多位用戶(hù),即多用戶(hù)大規模MIMO,簡(jiǎn)稱(chēng)MU-MIMO。大規模MIMO被視為未來(lái)超快5G網(wǎng)絡(luò )的核心基礎組件。MIMO本質(zhì)是一種無(wú)線(xiàn)復用技術(shù),可在同一無(wú)線(xiàn)信道同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)數據信號,每個(gè)數據信號通常都需要單獨的天線(xiàn)來(lái)發(fā)射和接收。大規模MIMO能夠使無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的容量增加50倍左右,而更多的天線(xiàn)還可以實(shí)現更佳的數據傳輸功能、具備高可靠性及更強的抗干擾能力。我們希望新的天線(xiàn)系統能通過(guò)內部連接,如連接器和線(xiàn)纜,提高單位天線(xiàn)元件數據收發(fā)量。

5G部署的另一技術(shù)重點(diǎn)在于設計出高寬帶、多模式、高效率以及高度集成的下一代無(wú)線(xiàn)射頻系統,以處理大量不同的應用和服務(wù)組合,從而滿(mǎn)足從農村通信塔到城市布設的各種需求。在5G射頻單元內部,有源電子元件與無(wú)源天線(xiàn)陣列集成在一起。這些組件的布局離不開(kāi)天線(xiàn)板、電子元件板和濾波器,例如:

?   通過(guò)高速連接,將輸入/輸出(I/O)接口連接至射頻板;

?   有源天線(xiàn)系統(AAS)內部和外部需要高速輸入/輸出(I/O)接口

?   極可能包含電源、光纖以及混合(電源、射頻和低速信號)接口

?   除了互連器件和傳感器,還需要考慮硅晶、雙工器以及振蕩器等

因而,射頻單元內部的連接必須能夠處理高速、高功率信號,滿(mǎn)足更嚴苛的電磁干擾(EMI)、信號完整性(SI)以及散熱性能要求。連接器必須足夠小巧,以滿(mǎn)足有源天線(xiàn)系統(AAS)對于整體尺寸的限制。天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)系統中最重要的通信元件??紤]到天線(xiàn)元件數量龐大,元件之間需要大量的連接,連接器安裝過(guò)程中的易操作性也很重要。

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