爱立信最近宣布成立了一家新的5G设计中心,并与新加坡电信(Singtel)和VodafoneZiggo合作推出5G网络。赛灵思(Xilinx)为5G系统推出了可编程射频片上系统(SoC)。富士通实验室(Fujitsu Laboratories)刚刚推出了小型基站用毫米波(mmWave)移相器。关于建设小型蜂窝和基站等商用产品所需基本器件和设计服务的发布频率正在逐渐加快——越来越多的证据表明,5G市场正处在真正启动的前夕。

据最近一项调查结果显示(参见本刊上期文章《5G部署计划调查结果出炉:2/3运营商即将做5G评估》),十分之一的通信公司声称已经部署了5G技术。这项调查并没有问及究竟部署了什么,但可以肯定的是,这些部署中有一部分是基础设施的演进,以支持软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)。SDN和NFV被认为是提高实用性和扩大灵活性的关键使能因素,将成为5G网络的标志。

5G标准的某些部分即将完成,但尚未得到批准。此外,许多组成技术(例如毫米波RF、波束成形、MIMO等)是新的或不常用的技术。该行业有自己的学习曲线需要“攀爬”,且还没有在最初的斜坡上爬出多远。

总而言之,最近发布的一系列公告可被看作是该行业开始发力的一个指标。然而,最近发布的一些器件只是较大系统中较基础的组成部分,这说明前方仍有大坡要爬。

爱立信表示,其Austin ASIC设计中心将会设计ASIC和SoC,即5G无线电基站中的核心微电子器件。该公司正在寻求在今年年底前为该设计中心招募首批员工。行业观察家们可以推断,爱立信预计要到2018年初才能开展业务。爱立信目前预计,明年中期将有80名设计人员到位。

爱立信正在寻找ASIC和SoC设计师以及ASIC验证工程师。有经验当然备受青睐,但并非希望所有的申请人都要有经验——爱立信承诺提供很多学习机会。“你将有独特的工作机会,在建模(TLM)、RTL设计、验证、系统化、集成、综合、时序和软件开发等若干领域获得竞争力。”该公司招募设计师的职位描述这么写道。

新加坡电信两年前选中爱立信作为5G开发合作伙伴。新加坡电信和爱立信正在新加坡建立一个5G卓越中心(5G center of excellence),未来三年将给以约150万美元的资助。新中心将成为爱立信5G专家向新加坡工程师传授知识的场所。

VodafoneZiggo同样与爱立信签署过5G设备和服务的持续合约,该合约将延续到2020年。两家公司表示,VodafoneZiggo将开始部署“5G就绪(5G-ready)”的无线电系统,最终将支持个人用户用高速蜂窝服务以及企业客户用窄带物联网(NB-IoT)和CAT-M1服务。

NB-IoT和CAT-M1都是低功耗广域网(LP-WAN)技术,都适用于物联网应用。两者都工作在独立于为LTE/4G和5G留出的频谱,并且可以通过LTE网络设备实现这两种技术。

这是用来提醒一个有关5G混淆方面的好时机。它与用例密切相关——固定无线是一个,物联网是另一个。这种混淆的起源是,虽然一些关键要求是低延迟应用的物联网用例需要5G技术,但其他关键要求是低功耗工作的应用则可以在LTE网络上推出。

赛灵思推出了全新的Zynq RFSoC系列,该系列中有一些针对5G进行了优化(其他则针对的是高级电缆基础设施或高级雷达应用,两者有一些共同的基本特性)。Zynq器件将射频数据转换器和SD-FEC(前向纠错)内核与基于ARM的多处理技术相结合,包括赛灵思所说的完整的模拟到数字信号链。“虽然RF到数字信号调理和处理通常被划分为独立子系统,但Zynq UltraScale + RFSoC将模拟、数字和嵌入式软件设计集成到了一个单片器件内,以实现系统鲁棒性。”该公司表示。

富士通实验室已经开发出毫米波电路技术来打造低功耗移相器,这些移相器将被用于基站来控制送到天线器件的信号相位。基站将包括具有8、16、32、64或多达128个元件的天线阵列。这些天线将能够动态引导信号——这个过程采用波束成形。移相器用于控制天线元件的方向。

富士通解释说,迄今为止,每个移相器都需要4个放大器。该公司称,其新的移相器只需要两个。放大器数量减半,则移相器的功耗也减半。富士通表示,其技术与128个天线元件一起使用时,成功地将功耗降低到了3W。该公司称其移相器也更精确。

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图:带四个放大器的传统移相器与富士通实验室的二放大器移相器新设计对比。放大器数削减一半,功耗也随之减半。(来源:富士通)

本文授权编译自EDN。《电子技术设计》2017年12月刊版权所有,转载请注明来源及链接。

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