#5G通訊 #物聯網IoT #無線電接取網路RAN #互操作性開發測試IoDT #毫米波mmWave #波束成形Beamforming #等效全向輻射功率EIRP
【5G 晶片設計關隘多】
5G NR 有獨立組網 (SA) 和非獨立組網 (NSA) 兩種，其中 NSA 沒有獨立訊號方式 (Signaling，信令)，主要是為提升特定區域頻寬，有多種設置方式，由 LTE 演進封包核心 (Evolved Packet Core, EPC) 網路搭配 LTE 無線電接取網路 (RAN)、5G RAN，加上終端 LTE / 5G 用戶設備 (UE) 三層疊加的架構最普遍，但最終將演進至全新的 5G 核心網路，屆時 LTE 手持設備將無法使用。
3GPP 在去年底及今年中，分別發佈首個 NSA 和 SA 標準；尤其是日前 SA 的凍結，讓不少人為之歡呼、雀躍。這的確意味著 5G 獨立部署的引信已被點燃，但事實上，它僅滿足 5G「部分場景」需求，意即：距離坊間大肆吹捧、各種天花亂墜的美麗狂想，著實還有好長一段時間才能面世。不過，對於上游晶片廠來說，因為要將設計、測試、導入、驗證、量產等一系列為時數年的工序列入考量，誠然已臨近如火如荼的激戰時刻。
在可預見的未來，不同通訊系統的「共模」課題，更亟待射頻 (RF) 開發者克服。首先，新定義的毫米波 (mmWave) 與 Sub-6GHz 頻段的單載波頻寬最高達 100 MHz，是 LTE 的五倍之多，須根據功率放大器 (PA) 的平均輸出功率調節供電電壓，以堅守低功耗的金科玉律。其次，LTE 傳輸所產生的諧波恐與 5G 頻段重疊而降低接收器的靈敏度，加入濾波器 (filter) 又會產生損耗、須再加大 PA 輸出功率，明顯不利於功耗。
再者，5G 規範手機須支持 4 GHz 以上頻段的四個下行鏈路路徑，意謂需要四個天線和四個獨立 RF 路徑，勢必增加訊號鏈的複雜性和天線頻寬，使原本已十分有限的電路板空間更形擁擠，需要高度整合且微型化的元器件；最後就是天線調變 (Modulation) 與空間多工 (Spatial Multiplexing)。為增強不同正交頻分多工 (OFDM) 的持續時間 (Symbol Duration)，5G 子載波間隔參數須依應用場景靈活設定。
延伸閱讀：
《把握設計導入黃金期 元器件＆設備供應商動起來》
http://www.compotechasia.com/a/feature//2018/0815/39631.html
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