愛立信(Ericsson)最近宣佈成立了一家新的5G設計中心,並與新加坡電信(Singtel)和VodafoneZiggo合作推出5G網路。賽靈思(Xilinx)為5G系統推出了可程式設計射頻系統單晶片(SoC);富士通實驗室(Fujitsu Laboratories)剛剛推出小型基地台用毫米波(mmWave)移相器( phase shifter) 。關於建設小型基地台一般基地台等商用產品所需基本元件和設計服務的發佈頻率正在逐漸加快——越來越多的證據表明,5G市場正處在真正啟動的前夕。

據最近一項調查結果顯示,十分之一的通訊公司聲稱已經部署了5G技術。這項調查並沒有問及究竟部署了什麼,但可以肯定的是,這些部署中有一部分是基礎設施的演進,以支援軟體定義網路(SDN)和網路功能虛擬化(NFV)。SDN和NFV被認為是提高實用性和擴大靈活性的關鍵使能因素,將成為5G網路的標誌。

5G標準的某些部分即將完成,但尚未得到批准。此外,許多組成技術(例如毫米波RF、波束成形、MIMO等)是新的或不常用的技術。該產業有自己的學習曲線需要「攀爬」,且還沒有在最初的斜坡上爬出多遠。

總而言之,最近發佈的一系列公告可被看作是該產業開始發力的一個指標。然而,最近發佈的一些元件只是較大系統中較基礎的組成部分,這說明前方仍有大坡要爬。

愛立信表示,其Austin ASIC設計中心將會設計ASIC和SoC,即5G無線電基地台中的核心微電子元件。該公司正在尋求在今年年底前為該設計中心招募首批員工。產業觀察家們可以推斷,愛立信預計要到2018年初才能開展業務;愛立信目前預計,明年中期將有80名設計人員到位。

愛立信正在尋找ASIC和SoC設計師,以及ASIC驗證工程師。有經驗當然備受青睞,但並非希望所有的申請人都要有經驗——愛立信承諾提供很多學習機會。該公司招募設計師的職位描述這麼寫道,「你將有獨特的工作機會,在建模(TLM)、RTL設計、驗證、系統化、整合、綜合、時序和軟體發展等若干領域獲得競爭力。」

新加坡電信兩年前選中愛立信作為5G開發合作夥伴。新加坡電信和愛立信正在新加坡建立一個5G卓越中心(5G center of excellence),未來三年將給以約150萬美元的資助。新中心將成為愛立信5G專家向新加坡工程師傳授知識的場所。

VodafoneZiggo同樣與愛立信簽署過5G設備和服務的持續合約,該合約將延續到2020年。兩家公司表示,VodafoneZiggo將開始部署「5G就緒(5G-ready)」的無線電系統,最終將支援個人使用者用高速蜂巢服務以及企業客戶用窄頻物聯網(NB-IoT)和CAT-M1服務。

NB-IoT和CAT-M1都是低功耗廣域網路(LPWAN)技術,都適用於物聯網應用。兩者都工作在獨立於為LTE/4G和5G留出的頻譜,並且可以透過LTE網路設備實現這兩種技術。

這是用來提醒一個有關5G混淆方面的好時機。它與用例密切相關——固定無線是一個,物聯網是另一個。這種混淆的起源是,雖然一些關鍵要求是低延遲應用的物聯網用例需要5G技術,但其他關鍵要求是低功耗工作的應用則可以在LTE網路上推出。

賽靈思推出全新的Zynq RFSoC系列,該系列中有一些針對5G進行了最佳化(其他則針對的是高級電纜基礎設施或高級雷達應用,兩者有一些共同的基本特性)。Zynq元件將射頻資料轉換器和SD-FEC(前向錯誤更正) 核心與基於Arm的多處理技術相結合,包括賽靈思所說的完整的類比到數位訊號鏈。該公司表示,「雖然RF到數位訊號調變和處理通常被劃分為獨立子系統,但Zynq UltraScale + RFSoC將類比、數位和嵌入式軟體設計整合到了一個單片元件內,以實現系統強健性。」

富士通實驗室已經開發出毫米波電路技術來打造低功耗移相器,這些移相器將被用於基地台來控制送到天線元件的訊號相位。基地台將包括具有8、16、32、64或多達128個元件的天線陣列。這些天線將能夠動態引導訊號——這個過程採用波束成形。移相器用於控制天線元件的方向。

富士通解釋說,迄今為止,每個移相器都需要4個放大器。該公司稱,其新的移相器只需要兩個,放大器數量減半,則移相器的功耗也減半。富士通表示,其技術與128個天線元件一起使用時,成功地將功耗降低到了3W。該公司稱其移相器也更精確。

20171222NT01P1 內建四個放大器的傳統移相器與富士通實驗室的二放大器移相器新設計對比——放大器數削減一半,功耗也隨之減半。(資料來源:富士通)

(參考原文: Considering the Car as a Mobile Antenna “Farm”,by Bill Schweber,EDN China胡安編譯)