PCB-Neuigkeiten - Die Welt bewegt sich in Richtung 5G, aber 5G-Handys, die rund um die Welt roaming können, werden nicht erscheinen

Wir sind Zeugen des globalen Wandels hin zu 5G. Länder, Mobilfunkbetreiber, und Zelle Hersteller von PCB-Telefonen Alle versuchen, eine neue Generation von Mobilfunkverbindungen bereitzustellen, oder zumindest die Führung übernehmen. Allerdings, Die globale Entwicklung hin zu 5G bedeutet nicht, dass es 5G-Mobiltelefone geben wird, die global Roaming betreiben können. Anders als bei LTE, Es ist möglicherweise nicht möglich, 5G-Mobiltelefone zu produzieren, die Roaming auf globaler Ebene unterstützen 5G-Netze, oder es kann nicht wirtschaftlich sein. Im Gegenteil, 5G könnte den Mobilfunkmarkt in die entgegengesetzte Richtung treiben – regionaler.

5G frequency bands are not global
First, the new "global" FR1 bands (n77, n78, and n79) are not actually global at all; in many cases, countries are allocating different subsets of these bands (see Figure 1 and Figure 2). Zweitens, die Zuweisung der FR2 Millimetr Frequenzband ist ähnlich, das Problem multipliziert. Drittens, many operators will initially deploy non-standalone (NSA) 5G, die komplexe und schwer zu kontrollierende Interaktionsprobleme zwischen 5G und regionalen LTE-Frequenzbändern einführen wird

Manche erinnern sich vielleicht an den Beginn der LTE-Ära, als Frequenzbänder 1 und 7 als globale Frequenzbänder angesehen wurden. Leider werden diese beiden Frequenzbänder nur in einigen Bereichen verwendet. Andere Frequenzbänder, die als globale Frequenzbänder angesehen werden (z. B. Frequenzbänder 41), haben auch regionale Verteilungsunterschiede hervorgerufen, wenn sie eingesetzt werden. Beispielsweise haben die Vereinigten Staaten alle verfügbaren Frequenzbänder zugewiesen, während China nur einen Teil ausgewählt hat. Bisher wurde eine einheitlichere Zuordnung des Frequenzbandes 41 in Betracht gezogen, um 5G NR im neu zugewiesenen Frequenzband n41 einzusetzen.

Aus dem gleichen Grund haben auch die neuen "globalen" Bänder n77, n78 und n79 das gleiche Fragmentierungsproblem. Die Art und Weise, wie Länder und Regionen Frequenzen Mobilfunkbetreibern oder Auktionsspektren zuweisen, hat sich kaum geändert.

Phone problem
The resulting regional distribution differences have had a significant impact on mobile phone manufacturers, und sie müssen herausfinden, wie sie widersprüchliche Bedürfnisse unterstützen können. Betreiber wollen in der Regel, dass Mobiltelefone für die Frequenzbänder optimiert werden, die sie verwenden. Allerdings, Hersteller von Mobiltelefonen wollen weltweit verkaufen, oder zumindest großflächig, to support the different frequency bands and carrier aggregation (CA) combinations used by all their target markets.

Darüber hinaus haben sich führende Hersteller für die Interoperabilitätszertifizierung des Global Certification Forum (GCF) entschieden, die den Vorteil des Roamings mit LTE-Mobiltelefonen bietet. Die gängige Praxis von GCF besteht darin, die Interoperabilität im gesamten Frequenzbereich des angegebenen Frequenzbandes zu überprüfen. Daraus ergibt sich die Frage: Was passiert, wenn ein Operator oder eine Gruppe von Operatoren nur eine Teilmenge der zugewiesenen Frequenzbänder einsetzt?

Betrachten wir den Fall von n77, das 3,3 bis 4,2 GHz abdeckt. Theoretisch wird eine einzige n77-Lösung die Nutzung von Mobiltelefonen mit diesem Frequenzband in allen Regionen der Welt unterstützen. In Wirklichkeit benötigen Betreiber Lösungen, die für eine Teilmenge des in ihren jeweiligen Regionen zugewiesenen Spektrums optimiert sind – in einigen Fällen bis zu 100MHz. Wenn n77 nicht als globale Lösung eingesetzt werden kann, was ist mit dem n78 von 3,3 bis 3,8 GHz? Bitte überlegen Sie sich zweimal. Bisher planen nur wenige Betreiber den 3,3 bis 3,4 GHz Teil von n77 oder n78 einzusetzen. Müssen Handyhersteller Interoperabilität in einem Frequenzbereich erreichen, der noch nicht einmal eingesetzt wurde? Natürlich muss der Bediener dies nicht tun.

Die Implementierung regionaler Lösungen kann Leistungsvorteile bieten, vor allem weil Handyhersteller die Filterung anpassen und Leistungs- und rauscharme Verstärker optimieren können, die auf eine Teilmenge von Frequenzbändern abgestimmt sind. Zum Beispiel werden die meisten, wenn nicht alle n77 Frontend-Module bei der ersten Markteinführung nichtakustische Filter verwenden, die eine gute Leistung für das sehr breite 900MHz-Spektrum bieten (viel breiter als jedes aktuelle LTE-Band). Bei Verwendung einer Teilmenge von n78, wie 400MHz, bieten Bulk Acoustic Wave (BAW)-Filter mit steilen Filterröcken eine bessere Leistung, wodurch die Out-of-Band-Frequenzunterdrückung verbessert und Einfügeverluste an der Bandkante reduziert werden. Dies ist ein Beispiel für einen Kompromiss für einen Handyhersteller. Die Konzentration auf regionale Lösungen wird die Netzleistung der Mobilfunkbetreiber verbessern, aber globale Roamingfähigkeiten verlieren.

Das gleiche Dilemma hat auch das Frequenzband n79 (4,4 bis 5GHz). China bevorzugt den 4,8 bis 4,9 GHz Teil dieses Frequenzbandes, während Japan 4,5 bis 4,6 GHz berücksichtigt. Lösungen, die das gesamte Frequenzband unterstützen, werden in diesen beiden Ländern funktionieren, aber nicht für eine engere Teilmenge optimiert. Wenn Sie Betreiber in diesen beiden Ländern sind, würden Sie sich für die globale n79-Lösung entscheiden oder eine leistungsfähigere Lösung für Benutzer in Ihrem Land anbieten? Auf der anderen Seite möchten Sie als Hersteller verschiedene Telefone für China und Japan anbieten oder dasselbe Telefon in beiden Ländern einführen?

Die regionale Zuweisung des FR2-Spektrums macht das Fragmentierungsproblem schwieriger, and there are differences between regions and between operators in each region (see Figure 3). Unter Berücksichtigung der Antenne, die RF-Implementierung von MillimetR-Wave Mobiltelefone können frequenzabhängiger sein als unter 6GHz. Wenn das Mobiltelefon mehrere weit voneinander entfernte Geräte unterstützen muss Millimetr Wellenfrequenzbereiche, es kann mehrere Antennen-Arrays erfordern, oder zumindest komplexer, verlustfreie Antennen. Die größere Herausforderung besteht darin, dass die MillimetR Wave Frontend kann in mehreren Konfigurationen des Mobiltelefons implementiert werden, jede Konfiguration nimmt wertvollen Platz ein, und das Mobiltelefon selbst ist mit Größenbeschränkungen konfrontiert. In Anbetracht, dass die Größe von Mobiltelefonen sich der Grenze der Portabilität nähert, das ist ein Problem.
Die Verwendung von Millimetr Welle 5G Frequenzbänder wird auch von Land zu Land variieren.
NSA, SA and LTE
The initial approach to 5G is different in each region. In vielen Regionen der Welt, Betreiber planen, 5G-Bereitstellung durch NSA 5G zu beschleunigen. Die NSA verwendet das LTE-Ankerband für die Steuerung und ein breiteres 5G-Band für schnellere Datenraten. Mit dieser Methode, Betreiber müssen nur ihr bestehendes LTE-Netz nutzen, um 5G schnell zu implementieren, ohne dass ein neues 5G-Kernnetz aufgebaut werden muss. Allerdings, some Chinese operators plan to quickly transition from NSA to standalone (SA) 5G, oder in einigen Bereichen, Direkter Übergang von LTE zu SA 5G. SA benötigt keinen LTE-Ankerpunkt und erfordert den Aufbau eines vollständigen 5G-Netzes, aber es vereinfacht die Implementierung von Multi-Band CA Kombinationen, especially on the uplink (UL).