在農(nóng)村和城市進(jìn)行5G部署的權(quán)衡取舍及Molex 的解決方案

1   在農(nóng)村和城市進(jìn)行5G部署的權(quán)衡取舍

在新冠疫情出現(xiàn)之前，業(yè)界共識(shí)是跟隨3GPP機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)，即6GHz以下頻段將繼續(xù)支持LTE技術(shù)，作為郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的過(guò)渡解決方案。這是現(xiàn)今最普遍的5G部署形式。

盡管世界還未從新冠疫情之中復(fù)原，但目前已具備加大先進(jìn)通信投資的環(huán)境，并且預(yù)計(jì)2021年全球?qū)?huì)加快對(duì)5G部署的運(yùn)作。中國(guó)工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)肖亞慶于2020年底宣布，到2021年中國(guó)至少再增加建設(shè)60萬(wàn)個(gè) 5G基站。

主要目標(biāo)是加快郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的5G部署。根據(jù)最近發(fā)布的Molex莫仕 “5G狀態(tài)”調(diào)研，世界各地有99%的運(yùn)營(yíng)商認(rèn)同5G將在2~5年內(nèi)為最終用戶(hù)帶來(lái)巨大的利益，用戶(hù)也會(huì)對(duì)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(nóng)村地區(qū)特別嚴(yán)重。因?yàn)閺闹行狞c(diǎn)向廣泛分布的遠(yuǎn)程用戶(hù)分配帶寬的成本很高，所以，通常農(nóng)村地區(qū)由架設(shè)寬帶帶來(lái)的收益有限。在許多國(guó)家/地區(qū)，用戶(hù)申請(qǐng)安裝寬帶的收入仍無(wú)法覆蓋挖溝布線所需的成本費(fèi)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(duì)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)線終端。

顯然，在農(nóng)村和城市環(huán)境中進(jìn)行5G部署都需要權(quán)衡取舍。例如，更高的毫米波(mmWave)頻率支持增加的數(shù)據(jù)吞吐量，但是會(huì)使信號(hào)傳播變得脆弱。這些都是工程師遇到的現(xiàn)象：多路徑(通信中斷)；路徑損耗；還有數(shù)據(jù)包丟失。因此，迫切需要建設(shè)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)送信息的天線陣列，即多重天線。這項(xiàng)技術(shù)以其英文簡(jiǎn)稱(chēng)MIMO(多輸入/多輸出)而知名。

MIMO是對(duì)多路徑信號(hào)的響應(yīng)，多路徑信號(hào)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(hào)反射。面對(duì)混亂的信號(hào)反射，MIMO通過(guò)使用多個(gè)天線來(lái)保持一致的數(shù)據(jù)傳輸。擴(kuò)大規(guī)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(shù)十年的天線設(shè)計(jì)積累了豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技術(shù)。我們預(yù)期5G 系統(tǒng)將利用16 x 16以至64 x 64 MIMO天線。

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

2   Molex莫仕為5G已做好準(zhǔn)備

數(shù)十年來(lái)，Molex莫仕一直分析研究不斷演變的全球和區(qū)域手機(jī)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)天線設(shè)計(jì)，以及物理配置和材料選擇對(duì)RF性能之影響等問(wèn)題。

Molex莫仕針對(duì)低頻帶、中頻帶和mmWave設(shè)備開(kāi)發(fā)了有效的測(cè)試策略，并設(shè)立了消聲室，可以驗(yàn)證我們的5G解決方案是否符合規(guī)格要求。此外，Molex莫仕團(tuán)隊(duì)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(yīng)對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)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(shè)施，可以在三維空間中緊密集成復(fù)雜的電氣和機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而控制性能并節(jié)省空間。

Molex莫仕已經(jīng)做好準(zhǔn)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(guó)際RF團(tuán)隊(duì)繼續(xù)推進(jìn)5G組件設(shè)計(jì)和制造流程，以擴(kuò)展在5G創(chuàng)新方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，從而助力OEM廠商在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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)線電制造商提供產(chǎn)品。Molex產(chǎn)品包括RF板對(duì)板連接器、電纜組件、環(huán)行器和隔離器。我們還為北美地區(qū)數(shù)家無(wú)線服務(wù)商提供RF跳線產(chǎn)品。

5G的發(fā)展從實(shí)際出發(fā)，需要深入了解并預(yù)測(cè)5G的技術(shù)需求，因此運(yùn)營(yíng)商必須時(shí)刻與5G技術(shù)的制造和技術(shù)供應(yīng)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(shù)十年實(shí)踐中累積的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，完全有能力支持這一新興技術(shù)浪潮的復(fù)雜設(shè)計(jì)和制造要求。

手機(jī)制造商、運(yùn)營(yíng)商和研發(fā)實(shí)驗(yàn)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(shè)新的光纖布線，而且，基站和蜂窩自身內(nèi)部就需要大量的光纖布線。

這些將會(huì)花費(fèi)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(yùn)營(yíng)商。畢竟，創(chuàng)建高性能光纖鏈路非常昂貴，并且需要數(shù)十年積累的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。