Tecnologia RF - Ricerca sul circuito 5G Millimeter-Wave Tecnologia di comunicazione

La comunicazione millimetro-onda 5G di solito si riferisce all'onda elettromagnetica la cui banda di frequenza è 30 ~ 300GHz e la lunghezza d'onda corrispondente è 1 ~ 10mm. La sua frequenza operativa è tra microonde e onde infrarosse lontane ed ha le caratteristiche di due tipi di spettro. La banda di frequenza vicina a 24GHz o superiore è definita anche come la gamma di onde millimetriche. L'onda millimetrica ha le caratteristiche di una banda larga, fascio stretto, piccola interferenza di trasmissione, buona sicurezza, piccolo effetto multipath, alta risoluzione Doppler, piccole dimensioni del dispositivo e facile integrazione, ecc., quindi ha una prospettiva di applicazione ampia nella comunicazione mobile 5G, Internet delle cose, radar, comunicazione satellitare e altri campi. Attualmente, le bande di frequenza principalmente interessate sono 28-30ghz, 38GHz, 45GHz, 57-71ghz, 71-76ghz, 81-86ghz, 100GHz e così via.

1., Scenario di applicazione

Le applicazioni di comunicazione a onde millimetriche 5G includono comunicazioni con guida d'onda millimetrica, comunicazioni a terra e comunicazioni satellitari, comunicazioni militari e comunicazioni wireless a terra e comunicazioni satellitari. Related to 5G communications. Secondo la definizione di 3GPPTR38.913, diversi scenari relativi alle applicazioni di banda ad alta frequenza sono hot spot interni, aree urbane dense, macro copertura, accesso ferroviario ad alta velocità e ritrasmissione e estensione satellitare a terra.

2, Tecnologie chiave

Le principali sfide tecniche della comunicazione ad onde millimetriche includono dispositivi RF ad onde millimetriche, antenne ad onde millimetriche, elaborazione del segnale a banda ultra larga a bassa complessità, modelli di canali spaziali e ottimizzazione dell'architettura di rete e dell'aeroporto e una combinazione di banda PCB ad alta frequenza e aeroporto.

3, Architettura di sistema

L'hardware della stazione base 5G MMW è composto da modulo di banda base se modulo e unità modulo MMW

Modulo base: per ottenere l'elaborazione della banda base 5G, il beamforming digitale del dominio, la trasmissione della stazione base e altre funzioni, da CU, DU e la logica digitale RU insieme per raggiungere, nella progettazione del circuito solitamente utilizzare l'architettura CPU + DSP + FPGA o utilizzare l'elaborazione dedicata della banda base del chip SOC, ma hanno anche bisogno di chip di commutazione IP, interfaccia di trasmissione e altri circuiti. Se modulo e modulo a onda millimetrica: situato nell'unità RU, include il front end digitale (DFE), il circuito di conversione analogico/digitale, il mixer a onde millimetriche, il beamforming analogico del dominio e l'array dell'antenna, compreso il chip FPGA o SOC per l'elaborazione della banda base e la funzione DFE, il sistema di clock, il DIGITAL-to-analogico conversione ADC, DAC, circuito a onda millimetrica e array di antenna, ecc.

Comunicazione 5G a onde millimetriche

4., La banda di frequenza di comunicazione deve estendersi alla direzione dell'onda millimetrica

4.1Con lo sviluppo di servizi ad alta capacità, ad alta velocità e a basso ritardo, la banda di frequenza di comunicazione si estenderà inevitabilmente alla direzione dell'onda millimetrica;

4.2L'architettura di base della comunicazione mobile 5G adotterà la modalità di comunicazione che combina banda a bassa frequenza e banda di onde millimetriche;

4.3Scenari applicativi principali della comunicazione a onda millimetrica 5G per risolvere i problemi di traffico hotspot, il volume della stazione base a onda millimetrica è più piccolo, conveniente installazione nascosta; Adatto per aree in cui l'accesso alla fibra ottica è difficile o il costo è elevato, installare il terminale CPE su una parete o vicino a una finestra. Millimetro-onda, MEC, tecnologia AI, adatto per lo schema di rete del parco; Saranno costruite applicazioni di controllo intelligenti come fabbriche intelligenti, parchi intelligenti e banchine intelligenti.

5., Dimensione del mercato

Mentre avanza la costruzione 5G, l'infrastruttura wireless sub-6ghz inizia ad essere distribuita per colmare il divario di larghezza di banda tra le reti 4G LTE esistenti e le future implementazioni 5G mill wave (mmW), 5G mmW è posizionato come soluzione di copertura per hotspot di alto valore, integrando la rete a copertura larga Sub 6GHz 5, Il numero di implementazioni dovrebbe aumentare da 38.000 nel 2018 a 1,4 milioni nel 2024, con le principali applicazioni nelle bande 24-27ghz e 27,5-29,5 ghz.

Mercato delle radiofrequenze (rf)

Nei prossimi 4-5 anni, il mercato della costruzione di stazioni base vedrà una crescita esplosiva, rispetto al 4G, mercato dei dispositivi a radiofrequenza, utilizzando la tecnologia multi-input a uscita multipla 5G M-MIMO macro station dovrebbe raggiungere 3-4 volte la crescita, 5G millimetro-wave sarà anche circa 8 volte la crescita del mercato; Il mercato totale dovrebbe crescere ad un cagR di circa il 13% da un minimo di $ 1,48 miliardi nel 2018 a un picco di $ 3,16 miliardi nel 2024; In termini di composizione aziendale, il contributo combinato della macro stazione 5G M-MIMO e dell'onda millimetrica 5G sarà superiore al 50%.

6., Progressi e strozzature nella commercializzazione dell'onda millimetrica 5G