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在5G的尖端芯片封装技术

运营商和芯片制造商正在庆祝首批符合标准的商用5G服务的推出。

“我们正式处于5G时代,”高通公司工程副总裁John Smee在波士顿IEEE国际微波研讨会(IMS)最近举行的5G峰会上表示。 运动正在商业端发生。 美国主要运营商Verizon,AT&T和Sprint已在部分用户数量有限的城市设立了5G移动网络服务。

审稿人已经确认,在大多数情况下,该服务在严格的地理限制内快速且相当可靠。 韩国,英国,瑞士,西班牙现在有一些商用5G网络,中国将在10月推出5G。 俄罗斯,日本和许多其他国家拥有2020年商业发布试验台和计划。

然而,即使是对目前5G状态或产品重型4G替代品的潜在市场充满热情的芯片制造商和原始设备制造商也警告说,在5G技术能够足以实现雄心勃勃的角色标准之前,仍然需要清除后勤,技术和法律方面的障碍。机构和技术提供商已经为此做好准备。

“这些现场试验很有意思,我参与其中,” Cadence Design Systems高级产品管理组主管Frank Schirrmeister说。 “每月的费用可能比普通服务多10美元。 但我问自己,'让我的女儿在不到一分钟而不是13分钟下载150MB Netflix剧集每年120美元,或者我是否只是简单地播放它?'“

那么运营商真的能从5G赚钱吗? 此时,目前尚不清楚。 Schirrmeister说:“即使他们提高了[每月20美元的月费],这不是世界,但它让你认为虽然运营商显然对5G感到兴奋,但他们认为他们可以从中赚钱。” “它有多贵,它对消费者有什么影响? 看起来好像很多部署都可能成为特定于应用程序的东西。 它可能不是消费者的事情。 因此,如果我希望我的工业生产线能够以非常低的延迟获得5G连接,那就是它的周期。 这些自定义应用程序可能在推出时发挥重要作用,但我们可能不会自己看到它的这一方面。“

可能的是,在5G三角形的“支路”中,“我们可能只看到高带宽,而不是低延迟或每公里100万台设备的支持,”Schirrmeister说。 “我们以后才会看到这些。”

EJL Wireless Research的首席分析师Earl Lum表示,当人们说5G时,人们正在谈论的是哪个方面或用例的混乱。 “他们都意味着不同的一个。 是智能手机吗? 固定无线? 它是6-gig? 是毫米波吗? 这是一个不同的用例吗?“

爱立信2019年6月的移动报告预测,截至2019年底,全球移动5G用户数量将仅达到1000万,到2024年底将达到所有移动宽带用户的18亿-20%。

运营商移动服务是商用5G的更明显的例子,但高通,原始设备制造商和其他供应商,如Qorvo和Anokiwave--制造mmWave前端集成电路,mmWave SI核心集成电路和有源天线ASIC--专注于5G开发和更传统的微波客户。 Quorvo的5G产品系列包括移相器,前端模块和MIMO组件,并已出货超过1亿个5G无线基础设施设备。

只有最基本的服务才会在一开始就出现,但即使是那些也允许频谱聚合为特定应用提供其在6GHz范围内的保证带宽,这些带宽是移动网络目前占用的,并使用700MHz频率连接物联网或其他低功耗设备使用相同的物理足迹和相同的网络框架。

“通过相控阵和波束成形,它不再是一个全方位的宇宙,”Smee说。 “5G仍处于商业部署的初期,但这是5G的真正支点。”

建设势头 
无论如何,5G正在向前发展。 “没有什么能阻止5G,”Qorvo技术营销总监Ben Thomas在最近的一次演讲中表示。 然而,他承认在适应多频网络方面会有一个学习曲线。

“对我们的工程团队和整个行业来说,最大的挑战就是更高的复杂性,”托马斯说。 “当我们升级到像28和38GHz这样的毫米波段时,我们认识到它是由一个非常不同的用例驱动的。”他说。

例如,低于6GHz的频率最容易适应移动网络测试,但没有一小部分容量和28GHz以上频率的速度。 诀窍是了解哪些应用程序可以充分利用mmWave连接来提高自身性能,或者为较低频率的应用程序处理回程或其他任务。

“对于毫米波,存在挑战 - 传播和短距离,但目标实际上是关于网络容量和高密度区域,”托马斯说。 “为了支持这些频段,我们必须大大改变我们在这些环境中的设计和测试...将其与更多载波聚合组合,双上行链路以及更复杂的波形和调制方案相结合,坦率地说,你正在寻找指数对射频部分的影响。“

另一方面,能够在商业上做5G的工作让一些拥有mmWave通信系统和军用雷达经验的专家感到惊讶。

“两三年前,我会说没有机会,”雷神公司高级首席工程师,IEEE最近在波士顿举行的IMS 5G峰会主席安德鲁·扎伊说。

“在MIMO中,构造技术仍然是非常耗费人力的,你需要对混合模块进行各种调整,”Zai说。 “在相控阵中,你需要检查很多状态。 如果要检查阵列,则必须检查所有不同的通道。 这将涉及单独测试每