Tecnología de sustrato IC - Implementación de mimo a gran escala 5G por debajo de 6ghz con Gan

La tecnología Gan deSempeña un papel importante en las aplicaciones 5G por debajo de 6ghz y puede ayudar a lograr muchos objetivos, incluida una mayor tasa de datos.

Se estima que para 2.021, the number of people with mobile phones (5.5 billion) will exceed the number of water users (5.3 billion). El vídeo de ancho de banda aumentará aún más la demanda de redes móviles, 78% del tráfico de comunicaciones móviles. 1 5G networks using massive multiple input and multiple output (MIMO) technology will become the key to supporting this growth. Predicción basada en análisis estratégicos, Para 2023, Se prevé que las conexiones móviles 5G aumenten de 5 millones en 2019 a casi 577 millones. 2
Conocimiento básico de mimo
Cada generación de tecnología inalámbrica utiliza el progreso de la tecnología de antenas para mejorar la velocidad de la red. 3G con mimo de un solo usuario, Utiliza múltiples flujos de datos simultáneos para transferir datos de una estación base a un solo usuario. El sistema 4G utiliza principalmente múltiples usuarios Tecnología mimo, Asignar diferentes flujos de datos a diferentes usuarios, Y proporcionar una mejor capacidad y rendimiento que 3G. 5G introducirá mimo a gran escala para mejorar aún más la capacidad y proporcionar una tasa de datos de hasta 20 GB/s.
5G massive MIMO description
5G claims to be able to increase network capacity and data rate while reducing operating expenses as much as possible. Los usuarios también esperan que la calidad del Servicio de datos inalámbricos alcance el nivel cableado.
El mimo a gran escala 5G puede ayudar a los operadores a lograr estos objetivos. Proporcionará una alta tasa de datos a muchos usuarios y ayudará a aumentar la capacidad. No necesita espectro adicional para apoyar los servicios multimedia en tiempo real. Además, massive MIMO utilizes beamforming (a technology that aggregates signals from multiple antennas into a single strong beam) to send signals directionally to a single user, Para reducir el consumo de energía.

Advantages of spatial multiplexing and massive MIMO
Massive Tecnología mimo uses a large antenna array (generally composed of 64 dual-polarized array components, at least 16) to achieve spatial multiplexing. La reutilización espacial proporciona múltiples flujos de datos paralelos en el mismo módulo de recursos. Número total de canales virtuales extendidos, Puede aumentar la capacidad y la velocidad de los datos sin añadir Torre adicional y espectro.
Multiplexación espacial, Cada canal espacial lleva información independiente. Si la dispersión en el entorno de propagación es lo suficientemente rica, Se generarán muchos subcanales independientes en el mismo ancho de banda asignado, De esta manera, se puede lograr una ganancia multiplexante sin aumentar el ancho de banda o el costo de la energía. La ganancia multiplexante también se refiere al grado de libertad de la distribución espacial de la señal. En configuraciones mimo a gran escala, Capacidad total del sistema de control de grados de libertad.

Cuando se utiliza mimo a gran escala, las antenas múltiples concentran las señales de transmisión y recepción en una región espacial más pequeña, lo que mejora en gran medida el rendimiento y la eficiencia energética. Cuanto mayor es el flujo de datos, mayor es la tasa de datos y mayor es la eficiencia de la Potencia radiante. Este método también mejora la fiabilidad del enlace. El aumento de la antena significa un mayor grado de libertad de la diversidad espacial. Puede mejorar la selectividad del flujo de datos de transmisión y recepción y mejorar la capacidad de eliminar la interferencia.

El mimo a gran escala tiene las siguientes ventajas:

Prevenir la propagación direccional innecesaria y reducir la interferencia

– reducir el retraso, lograr una velocidad más rápida y una mayor fiabilidad

Reducir la atenuación y la disminución y mejorar la relación señal - ruido (SNR)

– mejora de la eficiencia y fiabilidad del espectro

– mayor eficiencia energética

Mimo a gran escala 5G desplegado por debajo de 6ghz

Obviamente, el espectro de ondas milimétricas es necesario para alcanzar el objetivo de velocidad de datos 5G 20gb / S. Sin embargo, antes de que las ondas milimétricas puedan utilizarse en las comunicaciones móviles, deben abordarse varios problemas fundamentales.

Aunque los operadores y los fabricantes de equipos originales siguen esforzándose por mejorar la tecnología de ondas milimétricas, A corto plazo, La frecuencia inferior a 6 GHz será la primera opción para la tecnología de red 5G. Frecuencias inferiores a 6 GHz para zonas rurales y urbanas, because the technology supports long-distance high-speed data transmission (Figure 3). El operador se propone inicialmente desplegar 5G en tres rangos de frecuencia,300 a 4,200 MHz y 4,400 a 5,000 MHz, Ancho de banda del canal de hasta 100 MHz.
Mimo a gran escala por debajo de 6 GHz resuelve el problema de interferencia mediante el uso de un gran número de antenas en la Estación base, Permite a la Estación base prestar servicios a un gran número de usuarios en las zonas urbanas. Mimo a gran escala también puede mejorar el pico, Promedio, Rendimiento de borde, Maximizar la eficiencia de costos mediante la realización de un equilibrio óptimo entre la cobertura de los usuarios y la capacidad.

Sin desafíos de diseño del sistema, Estos avances tecnológicos no ocurrirán. La tecnología de beamforming mimo a gran escala por debajo de 6 GHz promoverá la miniaturización, De alto rendimiento, cost-effective power amplifiers (PA) in massive Matriz mimo. Además, because 5G modulation mechanisms are becoming more and more complex (such as 256-QAM), wireless infrastructure PAs need to be very efficient under deep power output backoff conditions (up to or more than 8dB) to achieve the required linearity.