5G時(shí)代下的互聯(lián)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)及其解決方案

自正式商用以來(lái)，5G在全球的規(guī)模化部署持續(xù)加快。特別是在中國(guó)，5G建設(shè)漸入“無(wú)人區(qū)”。工信部數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)的5G基站總數(shù)已經(jīng)超過(guò)了142.5萬(wàn)座，實(shí)際連接用戶已超過(guò)5億。隨著5G的大規(guī)模部署以及應(yīng)用創(chuàng)新的落地，整個(gè)社會(huì)也將邁入萬(wàn)物互聯(lián)新時(shí)代，賦予數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能。

不過(guò)，5G強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭也帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)——5G的特點(diǎn)是高速率、低時(shí)延、廣連接，這對(duì)互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)提出了更高要求。在互聯(lián)世界里，射頻、光和銅是信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾d體。面對(duì)5G連接以及數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，似乎出現(xiàn)了一種普遍的趨勢(shì)，那就是將盡可能多的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)移到光通信領(lǐng)域，這主要是由于光通信具有抗電磁干擾和更高的數(shù)據(jù)傳輸速度等優(yōu)勢(shì)。而這是否意味著銅制互聯(lián)解決方案未來(lái)必將消亡？

為此，安富利采訪了Molex(莫仕)全球產(chǎn)品經(jīng)理Mike Hansen。Molex是全球領(lǐng)先的連接和電子解決方案提供商，也是安富利的長(zhǎng)期合作伙伴之一。時(shí)至今日，雙方良好、緊密的合作關(guān)系已有40年之久。一直以來(lái)，安富利憑借其遍布全球的龐大業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為各行各業(yè)的客戶群體提供Molex的連接器產(chǎn)品和技術(shù)支持服務(wù)，推動(dòng)了Molex的盈利性增長(zhǎng)。在這篇有關(guān)5G互聯(lián)的專題文章中，安富利邀請(qǐng)了Molex(莫仕)全球產(chǎn)品經(jīng)理Mike Hansen一起探討銅制互聯(lián)解決方案在新一代高速蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中所發(fā)揮的作用。

5G的成本之殤

為了解釋這個(gè)問(wèn)題，首先需要了解蜂窩網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程。舊的方式是采用無(wú)源天線，將同軸電纜連接到一個(gè)大型基帶單元，在那里進(jìn)行解調(diào)并轉(zhuǎn)換為光纖進(jìn)行長(zhǎng)途回傳。隨著4G的發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始把遠(yuǎn)程無(wú)線電頭安裝到天線下面的電線桿上。這時(shí)，連接至基帶單元的光纖傳輸開(kāi)始變得流行起來(lái)。5G的發(fā)展，帶來(lái)了幾個(gè)重要轉(zhuǎn)變：引入了更多大規(guī)模MIMO天線，擴(kuò)展了新的頻段，而且數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫部炝撕芏?。為了?yīng)對(duì)這種轉(zhuǎn)變，除了需要將遠(yuǎn)程無(wú)線電頭納入天線集成為一個(gè)有源天線單元外，還有很多事情要做。

這些大規(guī)模的天線陣列需要被解調(diào)，從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行交換或通過(guò)路由器將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，直到它到達(dá)光纖。雖然，光纖對(duì)于從電線桿到基帶處理單元的長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸來(lái)說(shuō)非常有效，但板對(duì)板和高速夾層連接器的使用也帶來(lái)了成本的上升，因?yàn)橛性刺炀€單元（AAU）里有許多的板擠疊其中。

那么，傳統(tǒng)的銅線與光纖之爭(zhēng)烽煙再起，應(yīng)該何去何從？其實(shí)，它正在變成一種混合解決方案。在盒子里面藏的是銅，而在盒子外面則是長(zhǎng)距離的光纖。這是一種在速度、密度和成本之間的權(quán)衡。就密度而言，銅纜仍然獲勝。

現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)更高傳輸速度的發(fā)展趨勢(shì)是使用雙軸電纜，而不是使用PCB布線，因?yàn)樗軌虮苊獯罅康男盘?hào)損失。一些設(shè)計(jì)和使用高速開(kāi)關(guān)芯片、SERDES和ASIC的公司不希望因?yàn)殡娐钒宀季€而造成大量損耗，使用雙軸銅線則是一個(gè)很好的解決方案。

高速接口必不可少

從不歸零編碼（NRZ）到4電平脈沖幅度調(diào)制（PAM-4）、從56Gbps到112Gbps的遷移，也是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)考量因素。向5G的快速發(fā)展將更多地依賴于這些高速信號(hào)的路由。雖然業(yè)界目前還沒(méi)有完全普及數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)56 Gbps的或112 Gbps的PAM-4，至少M(fèi)olex(莫仕) 已經(jīng)為它準(zhǔn)備好了連接器。

作為全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商，安富利已充分做好了準(zhǔn)備，將攜手生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，利用自己在設(shè)計(jì)鏈與供應(yīng)鏈方面的端到端增值服務(wù)，為客戶提供可靠的支持，幫助他們成功應(yīng)對(duì)5G時(shí)代下的互聯(lián)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。其實(shí)不只局限于互聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)，安富利在5G領(lǐng)域擁有非常全面的布局，能夠提供完整的解決方案，可以加速OEM廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)旅程。