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5G标准持续演进开展新形态应用
来源:Arrow 发布:2023/03/14 浏览量:269

本文将为您介绍5G网络的最新发展,以及ADI、Murata、Molex、onsemi等供应商的解决方案

5G网络正在全球各地如火如荼地推展中,但其技术标准仍在持续演进,以支持更多不同型态的应用模式,像是远程医疗、自动驾驶等应用,都有赖于具备高带宽、低延迟的5G网络来实现。本文将为您介绍5G网络的最新发展,以及ADI、Murata、Molex、onsemi等供应商的解决方案。

高数据速率低延迟的5G网络

 

5G的全称为第五代行动通信技术(5th generation mobile networks),是由3GPP组织所定义的最新一代行动通信技术,为4G(LTE-A、WiMAX-A、LTE)系统后续的演进。5G的效能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

 

5G标准是从3GPP第15版(2018年第2季度)引入的,目前已经演进到最新的第17版(2022年第3季度)。5G早期专注于eMBB、URLLC和mMTC应用领域,到现在5G也转向多元化的实际应用,如RedCap或NR lite、NTN卫星和机载设备。3GPP预计2025年左右商用3GPP第18版18(5G - Advanced)标准,预计实现提供20Gbps的下行速率与10Gbps的上行速率。

 

跟前几代技术类似,5G网络属于蜂巢网,它将服务地区根据地理位置分成一个个更小的蜂巢。蜂巢里的5G无线设备使用无线电波,通过蜂巢里的本地天线来连接互联网和电话网。

 

5G除了为手机或平板提供更大的带宽以满足连接上网需求,也将因应智能家庭、智能城市或是智能工厂等服务的推行,整合现有用户导向无线网络架构,提供大量量测仪器设备与各类附属传感器产品通过5G连接上网。

 

 

新标准与新技术满足不同应用的需求

 

当前的5G网络发展,有几项最重要的应用技术,包括eMBB、URLLC和mMTC、NTN、RedCap。eMBB全称为增强型行动宽带通信(Enhanced Mobile Broadband),主要针对具有高用户密度的区域,其对于移动性的需求较低,但会需要非常高的数据传输量,因此这类用户的数据传输率比广域覆盖的用户还高。

 

URLLC则是超可靠度和低延迟通信(Ultra-reliable and Low Latency Communications)的缩写,此种应用对于数据传输量,时延和可靠性的要求非常严格。例如工业自动化制造或生产过程的无线控制、远程医疗手术、智能电网配电自动化、运输安全、无人驾驶等,需要高可靠度(错误率低于10-5)且低时间延迟(低于1毫秒)的通信应用。

 

mMTC则是大规模机器型通信(Massive Machine Type Communications)的缩写,该应用的特征在于连接大量设备,约每平方公里内有100万个设备的设备间通信需求,其发送数据量较低且对于传输数据延迟有较低需求。此外,此设备须具有非常低的制造成本,且须有很长的电池寿命。

 

NTN则是指非地面网络(Non-Terrestrial Networks),用以支持卫星接入功能,为了让5G提供无处不在的连接,使它也能够在非陆地区域提供网络覆盖,如海上和无地面蜂巢式网络覆盖的偏远地区,用于扩大关键用例的网络覆盖范围,如全球资产追踪(例如海上集装箱或蜂巢式网络覆盖范围之外的其它终端)。

 

RedCap(Reduced Capability)则是3GPP在5G R17阶段,专门立项研究的一种新技术标准,它此前的名字就是NR light(NR lite),就是一种轻量级的5G网络。RedCap支持三大业务场景,分别是可穿戴设备、工业传感器和视频监控。根据预测,RedCap的模块价格将远低于目前的5G模块,但是会比NB-IoT模块高。

 

提供客户完整的5G应用产品与专业知识

 

针对5G应用,众多电子零件供应商也推出多种产品来加以因应。以ADI为例,它推出了支持24 GHz至48.2 GHz的5G毫米波射频前端IC,通过在提供高集成度的同时优化功耗、带宽和性能,打破了窄带供应商模式。此外,结合ADI深厚的射频行业专业知识和丰富的射频产品,可帮助客户开启整个无线频谱范围,以及随之而来的极低延迟通信发展机遇。

 

另一方面,ADI也推出RadioVerse技术和设计生态系统,集成了收发器技术、可靠的开发环境,以及特定市场的技术专业知识,这些都促使新射频设计由概念快速变成现实。若您对更多ADI的5G解决方案有兴趣,请参考以下网站:ADI in 5G | Analog Devices

 

Murata也针对5G生态系统扩展毫米波、热管理、优化器件面积和延长电池寿命等元器件级方面的布署。像是陶瓷电容器(适用于射频电路设计中的低ESR)、用于紧凑尺寸设计的小尺寸电感器、用于复杂EMI问题的铁氧体磁珠解决方案,以及SAW滤波器可适用于卫星应用中的新无线电波段。

 

此外,Murata也针对5G应用的微型化、低延迟、电池寿命、温度管理、移动性、5G区域网络、关键任务系统、海量物联网、eMBB、组件技术都有专业的解决方案。请参考Murata的网站以获得更多5G解决方案的信息:5G: Technology | Murata Manufacturing Articles

 

 

产品与射频制作知识加速系统开发速度

 

Molex多年与移动设备、网络基础设施、汽车连接、射频和其他市场领先企业的合作经验,可帮助客户抓住5G机遇并克服障碍。Molex可提供产品和射频系统制造专业知识,使设计人员能够创建适合大规模生产的5G产品。将5G功能设计到设备中,不仅涉及选择最合适的5G组件,还需要熟练地正确整合敏感的射频天线和连接器。

 

Molex的射频团队在5G研发方面投入了大量资金,专注于新设计,利用最先进的制造设备和技术,并使用新的更高频率的射频测试室来推进制造。Molex还与设备制造商合作并提供支持,帮助他们将5G天线和相关组件集成到他们的下一代产品中。请参考以下网址,以获得更多关于Molex在5G解决方案上的信息:5G Technology - 5G Technology (molex.com)

 

5G将赋能世界以许多新的方式联接和分享新的体验,安森美(onsemi)提供了庞大的产品阵容和创新技术,持续帮助客户找到解决方案,推动设计的开发速度。安森美的产品相当广泛,包括应用于电源管理的DC-DC电源转换、AC-DC电源转换、MOSFET、门极驱动器、整流器、低压降稳压器(LDO),以及用于无线联接的WiFi方案、无线射频收发器、EEPROM存储器等,将可满足客户在5G产品设计上的各种需求。

 

此外,安森美也有各种规格的CMOS图像传感器,像是AR1335便非常适合5G eMBB应用,例如可进行强大的4K串流、一千万图素的图像拍摄,可用于监控世界上的各个角落。关于安森美更多的产品信息,请参考以下的网址:5G & Enterprise (onsemi.com)

 

结 语

 

 

5G网络已经成为当前推动物联网、工业4.0、自动驾驶等应用的关键技术,随着世界各国积极布建5G网络,无论是企业还是个人都对5G应用相关解决方案与服务的需求日益殷切,市场发展潜力极为惊人。本文仅能概括性的介绍几家5G解决方案供应商的产品,有兴趣深入了解更多产品的读者,欢迎到各家厂商的网站上了解更多的信息,或直接与艾睿电子联络以获得最全面的服务。

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