L'actualité PCB - Le monde se dirige vers la 5G, mais les téléphones 5G qui peuvent se déplacer à travers le monde n’apparaîtront pas

Nous assistons à une avancée mondiale vers la 5G. Les pays, les opérateurs de téléphonie mobile et les fabricants de PCB pour téléphones mobiles se bousculent tous pour offrir une connectivité cellulaire de nouvelle génération, ou du moins pour prendre les devants. Cependant, le passage mondial à la 5G ne signifie pas qu’il y aura des téléphones 5G capables d’itinérance mondiale. Contrairement à LTE, la production de téléphones 5G qui prennent en charge l’itinérance sur les réseaux 5G mondiaux peut ne pas être viable ou rentable. Au lieu de cela, la 5G pourrait pousser le marché du téléphone dans la direction opposée – plus régionale.

La bande 5G n’est pas mondiale, d’abord, les nouvelles bandes fr1 « mondiales » (n77, N78 et N79) ne sont pas du tout mondiales; Dans de nombreux cas, les pays attribuent différents sous - ensembles de ces bandes (voir figures 1 et 2). Deuxièmement, l'attribution de la bande d'ondes millimétriques FR2 est similaire, ce qui multiplie les problèmes. Troisièmement, de nombreux opérateurs déploieront initialement la 5G non autonome (NSA), ce qui introduira des problèmes d’interaction complexes et difficiles à contrôler entre la 5G et les bandes LTE régionales.

Certains se souviennent peut - être de l'aube de l'ère LTE, lorsque les bandes 1 et 7 étaient considérées comme des bandes mondiales. Malheureusement, ces deux bandes ne sont utilisées que dans certaines régions. D'autres bandes considérées comme des bandes mondiales (par exemple, la bande 41) ont également créé des différences de répartition régionale au moment du déploiement. Par exemple, les États - Unis ont attribué toutes les bandes disponibles, tandis que la Chine n'en a sélectionné qu'une partie. Jusqu'à présent, une allocation plus uniforme de la bande 41 a été envisagée dans le but de déployer la 5G NR dans la bande redistribuée n41.

Pour la même raison, les mêmes problèmes de fragmentation existent pour les nouvelles bandes « globales » n77, N78 et N79. La manière dont les pays et les régions attribuent le spectre aux opérateurs mobiles ou le mettent aux enchères a peu changé.

Les différences de distribution régionale qui résultent des problèmes de téléphonie cellulaire ont un impact majeur sur les fabricants de téléphones cellulaires, qui doivent trouver comment répondre à des besoins contradictoires. Les opérateurs s'attendent souvent à ce que les téléphones soient optimisés pour les bandes de fréquences qu'ils utilisent. Cependant, les fabricants de téléphones mobiles veulent vendre à l'échelle mondiale ou du moins à grande échelle pour prendre en charge les différentes combinaisons de bandes de fréquences et d'agrégation de porteuses (AC) utilisées par tous leurs marchés cibles.

En outre, les principaux fabricants ont choisi de participer à la certification d'interopérabilité du Global Certification Forum (GCF), qui offre les avantages de l'itinérance avec les téléphones LTE. La pratique courante du GCF est de vérifier l'interopérabilité sur toute la gamme de fréquences d'une bande de fréquences spécifiée. Cela soulève la question suivante: que se passe - t - il lorsqu'un opérateur ou un groupe d'opérateurs ne déploie qu'un sous - ensemble de la bande allouée?

Considérez le cas du n77, qui couvre 3,3 à 4,2 GHz. En théorie, une seule solution n77 prendra en charge les téléphones utilisant cette bande dans toutes les régions du monde. En effet, les opérateurs ont besoin de solutions optimisées pour des sous - ensembles de spectre attribués dans leurs zones respectives, dans certains cas aussi étroits que 100 MHz. Si le n77 ne peut pas être utilisé comme solution globale, qu'en est - il du N78 de 3,3 à 3,8 GHz? Réfléchissez à deux fois, s'il vous plaît. Jusqu'à présent, seuls quelques opérateurs prévoient de déployer la partie 3,3 à 3,4 GHz du n77 ou du N78. Les fabricants de téléphones cellulaires doivent - ils parvenir à l'interopérabilité dans une gamme de fréquences qui n'a pas encore été déployée? Bien sûr, l'opérateur n'a pas besoin de le faire.

La mise en œuvre de solutions plus régionales peut offrir des avantages en termes de performances, principalement parce que les fabricants de téléphones peuvent personnaliser le filtrage et optimiser les amplificateurs de puissance et à faible bruit accordés pour une sous - bande. Par exemple, lors du lancement initial, la plupart, sinon tous, les modules frontaux n77 utiliseront des filtres non acoustiques, ce qui offre de bonnes performances pour un spectre très large de 900 MHz (beaucoup plus large que toute bande LTE actuelle). Un filtre à ondes acoustiques de volume (Baw) avec jupe de filtre raide offre de meilleures performances lorsqu'un sous - ensemble de N78 est utilisé, par example 400 MHz, ce qui améliore la réjection de fréquence hors bande et réduit les pertes d'insertion aux bords de la bande. C'est un exemple d'un fabricant de téléphones mobiles qui pèse les options. Se concentrer sur des solutions régionales améliorera les performances des réseaux des opérateurs mobiles, mais perdra la capacité d'itinérance mondiale.

La bande N79 (4,4 à 5 GHz) présente le même dilemme. La Chine préfère la portion de 4,8 à 4,9 GHz de cette bande, tandis que le Japon considère la portion de 4,5 à 4,6 GHz. Les solutions qui prennent en charge l'ensemble de la bande de fréquences seront efficaces dans les deux pays, mais ne seront pas optimisées pour un sous - ensemble plus étroit. Si vous étiez un opérateur dans les deux pays, opteriez - vous pour la solution global N79 ou une solution plus performante pour les utilisateurs de votre pays? D'autre part, en tant que fabricant, souhaitez - vous fournir des téléphones différents pour la Chine et le Japon ou souhaitez - vous lancer le même téléphone dans les deux pays?

L'attribution régionale du spectre FR2 rend le problème de la fragmentation plus difficile et il existe des différences entre les régions et entre les opérateurs dans chaque région (voir figure 3). Compte tenu de l'antenne, la mise en œuvre RF d'un téléphone à ondes millimétriques peut être plus dépendante des fréquences inférieures à 6 GHz. Si un téléphone mobile doit supporter plusieurs gammes de fréquences d'ondes millimétriques largement espacées, plusieurs réseaux d'antennes peuvent être nécessaires, ou du moins des antennes à perte plus complexes. Le plus grand défi est que l'extrémité avant millimétrique peut être implémentée dans plusieurs configurations du téléphone, chacune prenant un espace précieux, et le téléphone lui - même est confronté à des contraintes de taille. C'est un problème, étant donné que la taille du téléphone approche des limites de la portabilité. L'utilisation de la bande 5G mmwave varie également d'un pays à l'autre. Les approches initiales de la 5G sont différentes dans chaque région pour les sa, les sa et les ltet. Dans de nombreuses régions du monde, les opérateurs prévoient d’accélérer le déploiement de la 5G en adoptant la 5g de la NSA. La NSA utilise des bandes de fréquences ancrées LTE pour le contrôle et des bandes de fréquences 5G plus larges pour fournir des débits de données plus rapides. Avec cette approche, les opérateurs n’ont qu’à utiliser leurs réseaux LTE existants pour implémenter rapidement la 5G, sans avoir à construire un nouveau cœur de réseau 5G. Cependant, certains opérateurs chinois prévoient de passer rapidement de la NSA à la 5G autonome (SA), ou directement de la LTE à la sa 5G dans certaines régions. Le sa ne nécessite pas de point d’ancrage LTE et doit construire un réseau 5G complet, mais il simplifie la mise en œuvre de combinaisons ca multibandes, en particulier sur les liaisons montantes (UL).