5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢與應(yīng)用解決方案

近兩年業(yè)界談?wù)撟疃嗟脑掝}除了人工智能，就是5G了。5G網(wǎng)絡(luò)會有更寬的帶寬、更高的網(wǎng)絡(luò)容量及吞吐量，但也需要大規(guī)模MIMO等技術(shù)來支撐，就5G通信相關(guān)問題，目前主要有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢。

5G的標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還在優(yōu)化中

5G的標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還在優(yōu)化中，這也是5G和以前3G、4G的很大不同之處。以前3G、4G布網(wǎng)的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)早已經(jīng)確定好了，而且國外都已經(jīng)有成功的案例了，可以直接借鑒。但現(xiàn)在的5G，基本上是一邊試驗(yàn)，一邊定標(biāo)準(zhǔn)，一邊尋找合適的解決方案。而且現(xiàn)在國內(nèi)的5G發(fā)展跟國外基本一致，有些方面甚至?xí)煲稽c(diǎn)。

5G網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)發(fā)展趨勢

射頻半導(dǎo)體MACOM的光子學(xué)技術(shù)營銷總監(jiān)楊石泉此前就曾表示，“到目前為止，5G標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)都還沒有完全確定。在18年年初的時(shí)候，系統(tǒng)廠商覺得從塔上到塔下，用CPRI（Common Public Radio Interface，公共無線接口規(guī)范）更流行，因?yàn)槠湎鄬Ρ容^簡單。對天線結(jié)構(gòu)的要求不高，但對光的傳輸速率要求比較高。當(dāng)時(shí)MACOM針對這個(gè)需求，與合作伙伴一起推出了工業(yè)溫度級的CWDM 100G的光傳輸模塊。但是到了18年9月份，發(fā)現(xiàn)這種前傳方案對成本的壓力太大，因此，就把一定的數(shù)據(jù)處理放到了塔上，塔上和塔下的傳輸就可以使用eCPRI了，這樣下行的光傳輸速率只需要25G就可以滿足需求?！?/p>

為此，聽說作為射頻半導(dǎo)體供應(yīng)商的MACOM還特意推出了適用5G無線前傳應(yīng)用的全新25G分布式反饋（DFB）激光器器件組合，用來幫助無線運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)其5G所需的商業(yè)規(guī)模和成本結(jié)構(gòu)部署25G光纖鏈路。據(jù)悉，這種25G DFB激光器采用裸芯片形式（1xxD-25I-LCT11-50x）和TO封裝（1xxD-25I-LT5xC-50x），適合在-40至85°C溫度范圍內(nèi)工作，傳輸距離在2至10千米，擴(kuò)展了無線基礎(chǔ)設(shè)施帶寬，有利于實(shí)現(xiàn)高速5G連接。

5G對射頻器件趨于集成化、低功耗

5G對小基站的需求會更大，因此對射頻前端芯片小型化和低功耗的需求就會增加。在頻段方面，中國、日本和韓國很多在做6GHz以下的研發(fā)投入，比如3.5GHz和4.8GHz，歐洲跟中國差不多；美國方面在26GHz和28GHz方面投入更多。要是使用26GHz和28GHz頻段的毫米波的話，既需要高頻段，又要大功率，還需要低插損。而現(xiàn)在真正能做大功率開關(guān)的廠商并不是很多了。

基于射頻前端芯片小型化和低功耗的需求，盡可能的實(shí)現(xiàn)器件的集成化、降低能耗將是必然5G發(fā)展趨勢。如大功率開關(guān)的集成，將低噪聲放大器和電源管理等都集成進(jìn)去。

另外，射頻前端芯片小型化和低功耗的需求對半導(dǎo)體材料也有一定的要求。就硅基氮化鎵材料半導(dǎo)體方面，據(jù)射頻半導(dǎo)體MACOM亞太區(qū)銷售副總裁熊華良透露，MACOM此前就已經(jīng)有不少硅基氮化鎵組件在被通信客戶采用。為了保證供應(yīng)，MACOM不久前還與ST簽署了合作協(xié)議。從中可以看出，往后具有更大集成效能的半導(dǎo)體材料應(yīng)用或?qū)⒆呦蛲ㄐ蓬I(lǐng)域的中央舞臺。

5G光通信連接解決方案將大量涌現(xiàn)

在5G標(biāo)準(zhǔn)制定后，各相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域企業(yè)也都開始在各自行業(yè)領(lǐng)域爭占鰲頭，各呈奇秀，5G光通信連接解決方案將大量涌現(xiàn)。自從5G商用被最早提出來后，國內(nèi)三大運(yùn)營商也都開始相續(xù)部署商用5G網(wǎng)絡(luò)，如聯(lián)通被傳或?qū)⒃?9年最先實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)商用，而作為三大運(yùn)營商之一的移動據(jù)說也不甘示弱，已在投入大量資源部署5G網(wǎng)絡(luò)基站。

其他相關(guān)射頻通信半導(dǎo)體企業(yè)也都不甘示弱，如據(jù)射頻通信半導(dǎo)體MACOM光子學(xué)技術(shù)營銷總監(jiān)楊石泉介紹，就數(shù)據(jù)中心通信方面，他們推出了200G和400G CWDM光模塊提供商的完整芯片組解決方案。據(jù)了解該解決方案支持在低于4.5W的總功耗下實(shí)現(xiàn)200G模塊以及在低于9W的總功耗下實(shí)現(xiàn)400G模塊，有助于通過確保極低延時(shí)的全模擬架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的功率效率，同時(shí)，與基于DSP的產(chǎn)品相比，提供了低成本的選擇。

總之，從以上這些案例可以看出，伴隨著5G光通信網(wǎng)絡(luò)商用而來的，或?qū)⑹枪馔ㄐ判袠I(yè)連接解決方案的技術(shù)革新和適配解決方案的升級。