電池FPC之5G通信新架構如何借助其他的賦能

文章來源：電子發燒友作者：梁波靜查看手機網址

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人氣：3838發布日期：2019-12-03 10:22【大中小】

2019年6月6日，工信部向中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電四家企業發放5G商用牌照。中國正式進入5G商用元年。

未來數據傳輸速率的提高有助于形成交互式生態系統，從而實現更智能、更高效、更互連的世界。據IHS預計， 2025年將有超過750億臺物聯網（IoT）設備接入網絡，其中大多數會采用無線技術；5G網絡將有力支持該網絡需求。然而，電池FPC小編了解到，實現5G大規模商用絕非易事。就5G連接技術而言，AAS（有源天線系統）、MIMO（大規模多輸入多輸出）、C－RAN（云無線接入網絡）、邊緣計算等新架構的演進必將需要更先進的連接器技術。

蜂窩基站的演進將增加設計的復雜性。對于5G部署而言，了解其關鍵技術非常重要，如從單獨的射頻拉遠單元（RRU）和天線系統轉變為大規模多輸入多輸出（MIMO）AAU，需要集成天線元件和其他有源電子元件，可提升容量和覆蓋范圍，并降低射頻線纜要求以及纜線損耗。新的有源天線系統將使用MIMO天線，通過多個無線信道服務多位用戶，即多用戶大規模MIMO，簡稱MU－MIMO。大規模MIMO被視為未來超快5G網絡的核心基礎組件。軟板廠發現，MIMO本質是一種無線復用技術，可在同一無線信道同時發射和接收多個數據信號，每個數據信號通常都需要單獨的天線來發射和接收。大規模MIMO能夠使無線網絡的容量增加50倍左右，而更多的天線還可以實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。我們希望新的天線系統能通過內部連接，如連接器和線纜，提高單位天線元件數據收發量。

5G通信新架構如何借助其他的賦能

5G部署的另一技術重點在于設計出高寬帶、多模式、高效率以及高度集成的下一代無線射頻系統，以處理大量不同的應用和服務組合，從而滿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，有源電子元件與無源天線陣列集成在一起。這些組件的布局離不開天線板、電子元件板和濾波器，例如：

通過高速連接，將輸入／輸出（I／O）接口連接至射頻板；

有源天線系統（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，以滿足有源天線系統（AAS）對于整體尺寸的限制。天線是無線系統中最重要的通信元件。考慮到天線元件數量龐大，元件之間需要大量的連接，連接器安裝過程中的易操作性也很重要。

5G核心網依靠極其高效的云端基礎設施。Cloud RAN（或稱集中式RAN）是近年來的趨勢，而亞太地區的運營商正在引領這一潮流。例如，中國、韓國和日本的運營商正大力部署先進的新型C－RAN架構。C－RAN（云無線接入網）架構主要將基帶單元（BBU）的資源集中化，并采用虛擬化等云技術。OEM廠商可以選擇BBU功能的切分位置，不同的切分位置直接影響到I／O的帶寬。借助C－RAN，許多蜂窩基站的基帶處理可以實現集中化。C－RAN通過協調不同蜂窩基站來提升性能，同時整合資源以節省成本。

然而，隨著在C－RAN中樞實現BBU的集中化，前傳（Fronthaul）的概念被引入網絡。前傳指的是BBU池與蜂窩基站或小基站中的射頻拉遠單元之間的鏈路。電路板廠認為，光纖能夠提供更高的帶寬，因而成為前傳的最佳選擇。但由于切分位置的不同，微波鏈路依然會占有一席之地。一方面，這些變化將使大量電子元件將集中在大規模MIMO有源天線系統的盒內，產生大量熱量，因此所有組件需要承受更大的熱應力。另一方面，C－RAN將需要更高帶寬的連接和更高帶寬的收發器來支持。

隨著數據中心在規模和能力方面的大幅提升，出現了一種新趨勢——邊緣計算和邊緣云。5G邊緣計算將為終端用戶在核心網邊緣的應用，提供更大容量、更低時延、更高移動性、更高可靠性和準確性。此外，云計算可將大數據中心的高效率和高能力賦予最緊湊的5G小型設備。這將實現更加標準化的基礎設施及開放化的構建模塊，從而形成數據中心的規模效應。在這種分布式計算中，大部分計算都可能在智能設備（內嵌傳感器）或邊緣設備等分布式設備節點上執行，而非由數據中心完成。這些設備的設計正在發生改變，將采用集成微控制器、執行器芯片和模塊的智能傳感器。這同樣會改變連接器和線纜在系統中的角色和要求。

5G有望實現更快的傳輸速率、更強大的數據交換網絡和更實時無縫的通信，將推動對先進、創新連接解決方案的需求快速增長。TE 作為高速、散熱性能和EMI／SI解決方案以及嚴苛環境領域的創新領導者，正與全球各大5G無線通信設備OEM廠商和云服務商開展密切合作，以5G解決方案和專業能力，支持5G網絡的成功部署。

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