先進(jìn)的連接技術(shù)助力5G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

 2019年6月6日，我國工信部正式向中國電信、移動(dòng)、聯(lián)通、廣電這四家企業(yè)發(fā)放5G商用牌照。因此，中國正式走進(jìn)了5G的商用元年。

未來數(shù)據(jù)傳輸速率的提高有助于形成交互式生態(tài)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)更智能、更高效、更互連的世界。據(jù)IHS預(yù)計(jì)， 2025年將有超過750億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，其中大多數(shù)會(huì)采用無線技術(shù);5G網(wǎng)絡(luò)將有力支持該網(wǎng)絡(luò)需求。然而，實(shí)現(xiàn)5G大規(guī)模商用絕非易事。就5G連接技術(shù)而言，AAS(有源天線系統(tǒng))、MIMO(大規(guī)模多輸入多輸出)、C-RAN(云無線接入網(wǎng)絡(luò))、邊緣計(jì)算等新架構(gòu)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(shè)計(jì)的復(fù)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(dú)的射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)和天線系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)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(tǒng)將使用MIMO天線，通過多個(gè)無線信道服務(wù)多位用戶，即多用戶大規(guī)模MIMO，簡稱MU-MIMO。大規(guī)模MIMO被視為未來超快5G網(wǎng)絡(luò)的核心基礎(chǔ)組件。MIMO本質(zhì)是一種無線復(fù)用技術(shù)，可在同一無線信道同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)通常都需要單獨(dú)的天線來發(fā)射和接收。大規(guī)模MIMO能夠使無線網(wǎng)絡(luò)的容量增加50倍左右，而更多的天線還可以實(shí)現(xiàn)更佳的數(shù)據(jù)傳輸功能、具備高可靠性及更強(qiáng)的抗干擾能力。我們希望新的天線系統(tǒng)能通過內(nèi)部連接，如連接器和線纜，提高單位天線元件數(shù)據(jù)收發(fā)量。

5G核心網(wǎng)依靠極其高效的云端基礎(chǔ)設(shè)施。Cloud RAN(或稱集中式RAN)是近年來的趨勢，而亞太地區(qū)的運(yùn)營商正在引領(lǐng)這一潮流。例如，中國、韓國和日本的運(yùn)營商正大力部署先進(jìn)的新型C-RAN架構(gòu)。C-RAN(云無線接入網(wǎng))架構(gòu)主要將基帶單元(BBU)的資源集中化，并采用虛擬化等云技術(shù)。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(shí)現(xiàn)集中化。C-RAN通過協(xié)調(diào)不同蜂窩基站來提升性能，同時(shí)整合資源以節(jié)省成本。

然而，隨著在C-RAN中樞實(shí)現(xiàn)BBU的集中化，前傳(Fronthaul)的概念被引入網(wǎng)絡(luò)。前傳指的是BBU池與蜂窩基站或小基站中的射頻拉遠(yuǎn)單元之間的鏈路。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(huì)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(guī)模MIMO有源天線系統(tǒng)的盒內(nèi)，產(chǎn)生大量熱量，因此所有組件需要承受更大的熱應(yīng)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(fā)器來支持。