在農村和城市進(jìn)行5G部署的權衡取舍及Molex 的解決方案

1   在農村和城市進(jìn)行5G部署的權衡取舍

在新冠疫情出現之前，業(yè)界共識是跟隨3GPP機構的領(lǐng)導，即6GHz以下頻段將繼續支持LTE技術(shù)，作為郊區和農村地區的過(guò)渡解決方案。這是現今最普遍的5G部署形式。

盡管世界還未從新冠疫情之中復原，但目前已具備加大先進(jìn)通信投資的環(huán)境，并且預計2021年全球將會(huì )加快對5G部署的運作。中國工業(yè)和信息化部部長(cháng)肖亞慶于2020年底宣布，到2021年中國至少再增加建設60萬(wàn)個(gè) 5G基站。

主要目標是加快郊區和農村地區的5G部署。根據最近發(fā)布的Molex莫仕 “5G狀態(tài)”調研，世界各地有99%的運營(yíng)商認同5G將在2~5年內為最終用戶(hù)帶來(lái)巨大的利益，用戶(hù)也會(huì )對5G通信帶來(lái)的價(jià)值感到滿(mǎn)意。

盡管如此，仍然存在一些障礙，在農村地區特別嚴重。因為從中心點(diǎn)向廣泛分布的遠程用戶(hù)分配帶寬的成本很高，所以，通常農村地區由架設寬帶帶來(lái)的收益有限。在許多國家/地區，用戶(hù)申請安裝寬帶的收入仍無(wú)法覆蓋挖溝布線(xiàn)所需的成本費用。。

然而5G技術(shù)正能解決這一難題，可以通過(guò)稱(chēng)為集成接入回程(IAB)的策略提供固定的無(wú)線(xiàn)寬帶接入來(lái)解決這些問(wèn)題。在此方案中，中央基站通過(guò)埋入式光纖、微波點(diǎn)對點(diǎn)鏈路或直接通過(guò)專(zhuān)用5G鏈路連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò )的其余部分，然后將取得的帶寬通過(guò)5G重新分配給每個(gè)用戶(hù)家中的固定無(wú)線(xiàn)終端。

顯然，在農村和城市環(huán)境中進(jìn)行5G部署都需要權衡取舍。例如，更高的毫米波(mmWave)頻率支持增加的數據吞吐量，但是會(huì )使信號傳播變得脆弱。這些都是工程師遇到的現象：多路徑(通信中斷)；路徑損耗；還有數據包丟失。因此，迫切需要建設大量新基站和小基站，包括毫微微(femto)、宏(macro)、納米和微微蜂窩(pico cell)。

這些基站和小基站的基本核心組件是用于接收和發(fā)送信息的天線(xiàn)陣列，即多重天線(xiàn)。這項技術(shù)以其英文簡(jiǎn)稱(chēng)MIMO(多輸入/多輸出)而知名。

MIMO是對多路徑信號的響應，多路徑信號通常在進(jìn)入建筑物并試圖通過(guò)門(mén)、窗、電梯井道等進(jìn)入路徑的過(guò)程中產(chǎn)生信號反射。面對混亂的信號反射，MIMO通過(guò)使用多個(gè)天線(xiàn)來(lái)保持一致的數據傳輸。擴大規模，這就是所謂的“Massive MIMO”。Molex莫仕和其他企業(yè)一直在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，并且通過(guò)數十年的天線(xiàn)設計積累了豐富的專(zhuān)業(yè)知識和技術(shù)。我們預期5G 系統將利用16 x 16以至64 x 64 MIMO天線(xiàn)。

Molex 莫仕大中華區技術(shù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理 王偉

2   Molex莫仕為5G已做好準備

數十年來(lái)，Molex莫仕一直分析研究不斷演變的全球和區域手機市場(chǎng)需求，并開(kāi)發(fā)相關(guān)的解決方案。我們深入了解高頻微連接器開(kāi)發(fā)、毫米波(mmWave)天線(xiàn)設計，以及物理配置和材料選擇對RF性能之影響等問(wèn)題。

Molex莫仕針對低頻帶、中頻帶和mmWave設備開(kāi)發(fā)了有效的測試策略，并設立了消聲室，可以驗證我們的5G解決方案是否符合規格要求。此外，Molex莫仕團隊以最有效的方式利用不同類(lèi)型的先進(jìn)仿真軟件來(lái)應對每個(gè)設計難題，從而可以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和削減成本。而且，我們擁有專(zhuān)門(mén)的生產(chǎn)設施，可以在三維空間中緊密集成復雜的電氣和機械結構，從而控制性能并節省空間。

Molex莫仕已經(jīng)做好準備，提供多尺寸，高良品率，高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品，以滿(mǎn)足通信、IoT和汽車(chē)市場(chǎng)的需求。Molex莫仕多個(gè)國際RF團隊繼續推進(jìn)5G組件設計和制造流程，以擴展在5G創(chuàng )新方面的專(zhuān)業(yè)知識，從而助力OEM廠(chǎng)商在市場(chǎng)競爭中取勝。

3   Molex莫仕的解決方案

Molex莫仕擁有非常廣泛的產(chǎn)品組合，已經(jīng)為主要的蜂窩無(wú)線(xiàn)電制造商提供產(chǎn)品。Molex產(chǎn)品包括RF板對板連接器、電纜組件、環(huán)行器和隔離器。我們還為北美地區數家無(wú)線(xiàn)服務(wù)商提供RF跳線(xiàn)產(chǎn)品。

5G的發(fā)展從實(shí)際出發(fā)，需要深入了解并預測5G的技術(shù)需求，因此運營(yíng)商必須時(shí)刻與5G技術(shù)的制造和技術(shù)供應商保持步伐一致。而像Molex莫仕這樣的企業(yè)擁有龐大的解決方案組合以及從數十年實(shí)踐中累積的專(zhuān)業(yè)知識，完全有能力支持這一新興技術(shù)浪潮的復雜設計和制造要求。

手機制造商、運營(yíng)商和研發(fā)實(shí)驗室還需要在推進(jìn)微型化創(chuàng )新技術(shù)方面進(jìn)行合作，這方面有Molex莫仕的MID/LDS技術(shù)。還可能需要使用新型更高功率的組件，例如GaN和其他寬帶隙晶體管。此外，業(yè)界還需要為基站回程鋪設新的光纖布線(xiàn)，而且，基站和蜂窩自身內部就需要大量的光纖布線(xiàn)。

這些將會(huì )花費大量時(shí)間和投資，然而，最終將成就這一切的，或許會(huì )是電纜和連接器制造商(例如Molex莫仕)，而不是運營(yíng)商。畢竟，創(chuàng )建高性能光纖鏈路非常昂貴，并且需要數十年積累的專(zhuān)業(yè)知識。