De folgjende generaasje draadloze technology is fol mei útdagings, mar dat hat it tempo net fertrage.
Dizze technology hat heul hege gegevensraten, folle legere latency dan 4G LTE, en de mooglikheid om sterk ferhege apparaattichtens per selside te behanneljen.Koartsein, it is de bêste technology om de oerstreaming fan gegevens te behanneljen generearre troch autosensors, IoT-apparaten en, hieltyd mear, elektroanika fan folgjende generaasje.
De driuwende krêft efter dizze technology is in nije loftynterface dy't mobile netwurkoperators mooglik makket om gruttere effisjinsje te berikken mei in ferlykbere spektrumallokaasje.De nije netwurkhierarchy sil it makliker meitsje om te wurkjen mei segmentearre 5G-netwurken trochdat jo meardere soarten ferkear dynamysk kinne allocearje op basis fan spesifike ferkearsbehoeften.
"It giet oer bânbreedte en latency," sei Michael Thompson, RF Solutions Architect by Cadence's Custom ICs and PCBs Group."Hoe fluch kin ik in grutte hoemannichte gegevens krije?In oar foardiel is dat dit in dynamysk systeem is, dus it besparret my de muoite om in folslein kanaal of meardere bânbreedtekanalen te ferbinen.Dit is fergelykber mei trochslach op fraach, ôfhinklik fan 'e applikaasje.Dit is wat.Sa is it fleksibeler dan de foarige generaasje standert.Boppedat is de kapasiteit folle heger.”
Dat iepenet nije tapassingsmooglikheden yn it deistich libben, by sporteveneminten, yn de yndustry en yn it ferfier."As ik genôch sensoren op it fleantúch set, kin ik it kontrolearje, en mei in applikaasje lykas masine learen sil it begjinne te begripen wannear't in diel, systeem of proses reparearre of ferfongen wurde moat," sei Thompson."Dus d'r is in fleantúch dat troch it lân fljocht en it sil yn LaGuardia lânje.Wachtsje, immen sil komme en ferfange it.Dit jildt foar tige grutte grûnferwurkingsapparatuer, en mynbouapparatuer dêr't it systeem foar himsels sjocht.Jo wolle foarkomme dat dizze apparatuer fan multi-miljoen dollar ienheden ferûngelokke, sadat se net sitte te wachtsjen op dielen dy't ynstjoerd wurde. Jo sille tagelyk gegevens ûntfange fan tûzenen fan dizze ienheden. It nimt in soad bânbreedte en lege latency om fluch ynformaasje te krijen. As jo omdraaie moatte en wat weromstjoere, kinne jo it ek heul fluch ferstjoere."
Ien technology, meardere ymplemintaasjes De term 5G wurdt dizze dagen op ferskate manieren brûkt.Yn syn meast algemiene foarm is dit in evolúsje fan sellulêre draadloze technology wêrmei't nije tsjinsten kinne wurde beheard oer in standert loftynterface, ferklearre Colin Alexander, direkteur fan draadloze marketing foar Arm's ynfrastruktuerbedriuw."Ferskate besteande en nije frekwinsjes sille wurde tawiisd om ferkear te dragen fan sub-1 GHz oer lange ôfstannen, foarstêden en bredere dekking, en millimeterwelleferkear fan 26 oant 60 GHz foar nije gebrûksgefallen mei hege kapasiteit, lege latency."
De Next Generation Mobile Network Alliance (NGMN) en oaren hawwe in notaasje ûntwikkele dy't gebrûksgefallen op 'e trije punten fan in trijehoek ôfbyldet - ien hoeke foar ferbettere mobyl breedbân, de oare foar ultrabetroubere kommunikaasje mei lege latency (URLLC).Kommunikaasje masine type.Elk fan harren fereasket in folslein oar type netwurk foar har behoeften.
"Dit liedt ta in oare eask foar 5G, de eask om in kearnnetwurk te definiearjen," sei Alexander."It kearnnetwurk sil al dizze ferskillende soarten ferkear effektyf skaalje."
Hy merkte op dat operators fan mobile netwurken wurkje om de meast fleksibele upgrade en útwreiding fan har netwurken te leverjen, mei help fan virtualisearre en containerisearre software-ymplementaasjes dy't rinne op standert kompjûterhardware yn 'e wolk.
Yn termen fan URLLC-ferkearstypen kinne dizze applikaasjes no wurde beheard fanút de wolk.Mar dit fereasket it ferpleatsen fan guon kontrôles en brûkersfunksjes tichter by de râne fan it netwurk, nei de loftynterface.Beskôgje bygelyks yntelliginte robots yn fabriken dy't netwurken mei lege latency nedich binne foar feiligens- en effisjinsjeredenen.Dit sil edge computing blokken fereaskje, elk mei berekkenjen, opslach, fersnelling, en masine learen mooglikheden, en dat guon mar net alle V2X en automotive applikaasje tsjinsten sille hawwe ferlykbere easken, Alexander seit.
"Yn gefallen dêr't lege latency fereaske is, kin ferwurking wer nei de râne ferpleatst wurde om V2X-oplossingen te berekkenjen en te kommunisearjen.As de applikaasje mear giet oer boarnebehear, lykas parkeare of fabrikant folgjen, kin de komputer bulk cloud computing wêze.op it apparaat ", - sei er.
Ûntwerpen foar 5G Foar ûntwerp yngenieurs takend mei it ûntwerpen fan 5G-chips, d'r binne in protte bewegende stikken yn 'e puzel, elk mei in eigen set fan oerwagings.Bygelyks op basisstasjons is ien fan 'e wichtichste problemen enerzjyferbrûk.
"De measte basisstasjons binne ûntworpen mei avansearre ASIC- en FPGA-technologyknooppunten," sei Geoff Tate, CEO fan Flex Logix."Op it stuit binne se ûntworpen mei SerDes, dy't in protte macht konsumearje en in protte romte ynnimme.As jo programmearberens kinne ynbouwe yn 'e ASIC, kinne jo enerzjyferbrûk en foetôfdruk ferminderje, om't jo SerDes net nedich hawwe om fluch off-chip te rinnen en jo hawwe mear bânbreedte tusken programmearbere logika en ASIC's Intel docht dit troch har Xeons en Altera FPGA yn te setten zelfde pakket Sa krije jo 100 kear mear bânbreedte Nijsgjirrige dingen oer basisstasjons Earst ûntwikkelje jo de technology en dan kinne jo oer de hiele wrâld ferkeapje en brûke.Mei in mobile tillefoan kinne jo ferskate ferzjes meitsje foar ferskate lannen."
De easken binne oars foar apparaten ynset yn it kearnnetwurk en yn 'e wolk.Ien fan 'e wichtichste oerwagings is in arsjitektuer dy't it maklik makket om software te behearjen en gebrûksgefallen maklik te portearjen nei apparaten.
"It ekosysteem fan noarmen foar it behanneljen fan virtualisearre kontenertsjinsten lykas OPNFV (Open Platform for Network Function Virtualization) is heul wichtich," sei Alexander fan Arm."It behearen fan de ynteraksje tusken netwurkeleminten en ferkear tusken apparaten fia tsjinstorkestraasje sil ek kaai wêze.ONAP (Open Network Automation Platform) is in foarbyld.Stromferbrûk en apparaat-effisjinsje binne ek wichtige ûntwerpkeuzes. ”
Oan 'e netwurkrâne omfetsje easken lege latency, bânbreedte op hege brûkersnivo en leech enerzjyferbrûk.
"Accelerators moatte maklik in protte ferskillende berekkeningseasken kinne stypje dy't net altyd it bêste wurde behannele troch in algemiene doel CPU," sei Alexander.De mooglikheid om te skaaljen is heul wichtich.Stipe foar in arsjitektuer dy't maklik kin skaalje tusken ASIC's, ASSP's en FPGA's is ek wichtich, om't edge-komputering wurdt ferdield oer netwurken fan elke grutte en op elk apparaat.Software-skaalberens is ek wichtich. ”
5G koe ek feroaringen feroarsaakje oan 'e chipset-arsjitektuer, foaral wêr't de radio's lizze.Ron Lowman sei dat wylst de analoge front-ends fan LTE-oplossingen wurde pleatst op 'e radio, de prosessor, of folslein yntegreare, as ûntwerpteams migrearje nei nije technologyen, dy front-ends typysk earst út' e chip ferpleatse en dan werom nei it. .as technology foarútgong Hy, Synopsys IoT Strategysk Marketing Manager.
"Mei de komst fan 5G wurdt ferwachte dat meardere radio's, mear avansearre technologyen, en rapper, mear avansearre technologyknooppunten lykas 12nm en heger in wichtige rol sille spylje yn yntegreare komponinten," sei Lowman."Dit fereasket dat de gegevenskonverters dy't yn 'e analoge ynterface geane om gigasamples per sekonde te behanneljen.Hege betrouberens is ek altyd wichtich.Faktoaren lykas iepen spektrum en Wi-Fi-gebrûk meitsje it folle dreger dan yn it ferline.Besykje te gean mei alles dat is gjin maklike taak, en masine learen en keunstmjittige yntelliginsje kin goed geskikt om te dwaan wat fan it hurde wurk.Dit beynfloedet op syn beurt de arsjitektuer, om't it net allinich ferwurking laadt, mar ek ûnthâld.
Thompson fan Cadence is it iens."As wy 5G of IoT ûntwikkelje foar hegere 802.11-standerts en sels guon ADAS-oerwegingen, besykje wy it enerzjyferbrûk te ferminderjen, goedkeaper te wêzen, lytser te wêzen en prestaasjes te ferheegjen troch te ferpleatsen nei lytsere knopen.Fergelykje dat mei jo miks fan soargen, waarnommen yn 'e Russyske Federaasje, "sei hy."As knooppunten lytser wurde, wurde IC's lytser.Om in IC folslein te profitearjen fan syn lytsere grutte, moat it yn in lytser pakket wêze.D'r is in druk om dingen lytser en kompakter te wurden, mar dat is net in goede saak."foar RF-ûntwerp”."...yn simulaasje meitsje ik my net te folle soargen oer it effekt fan it circuit op 'e distribúsje.As ik haw in stik metaal, it kin lykje op in wjerstân in bytsje, mar it liket op in wjerstân op alle frekwinsjes.As it in RF-effekt is, dan is it in oerdrachtline, it sil der oars útsjen ôfhinklik fan hokker frekwinsje ik der oer ferstjoere. docht, de ferbining Degree ferheget eksponentiell.As ik kom oan 'e lytsere knopen, dizze coupling effekten wurde mear útsprutsen, wat ek betsjut dat de bias spanning is lytser.Sa it lûd is in grut effekt omdat ik net bias it apparaat del. legere spanning, itselde lûdnivo hat mear effekt.In protte fan dizze problemen binne oanwêzich op it systeemnivo yn 5G.
Nije fokus op betrouberens Betrouwens hat in nije betsjutting krigen yn draadloze kommunikaasje, om't dizze chips wurde brûkt yn automotive, yndustriële en medyske tapassingen.Dit is yn 't algemien net relatearre oan draadloze kommunikaasje, wêr't ferbiningsflaters, prestaasjesdegradaasje, of in oar probleem dat de tsjinst kin fersteure, algemien wurdt sjoen as in oerlêst ynstee fan in feiligensprobleem.
"Wy moatte nije manieren fine om te ferifiearjen dat funksjonele feiligenschips betrouber sille wurkje," sei Roland Jahnke, Head of Design Methods by Fraunhofer EAS.“As yndustry binne wy der noch net.Wy besykje it ûntwikkelingsproses op it stuit te strukturearjen.Wy moatte sjen hoe't dielen en ark ynteraksje, en wy hawwe in protte wurk om konsistinsje te garandearjen."
Jahnke konstatearre dat oant no ta de measte problemen te krijen hawwe mei ien ûntwerpflater."Wat as der twa of trije bugs binne?De ferifiearder moat de ûntwerper fertelle wat der mis kin gean en wêr't de bugs binne, en se dan weromrolle tidens it ûntwerpproses.
Dit is in grut probleem wurden yn in protte feiligenskrityske merken, en it grutte probleem mei draadloze en automotive is it hieltyd tanimmend oantal fariabelen oan beide kanten."Guon fan harren moatte wurde ûntwurpen om altyd te wêzen," seit Oliver King, CTO fan Moortec."Modellerje foarôfgeand kin foarsizze hoe't dingen sille wurde brûkt.It is dreech om te foarsizzen.It sil tiid duorje om te sjen hoe't dingen wurkje."
Doarpsnetwurk fereaske.Genôch bedriuwen fiele lykwols dat 5G genôch foardielen hat om de ynspanning te rjochtfeardigjen om de ynfrastruktuer te bouwen dy't nedich is om it allegear te wurkjen.
Magdi Abadir, fise-presidint fan marketing by Helic, sei dat it grutste ferskil mei 5G de oanbeane gegevenssnelheden wêze sil."5G kin operearje mei snelheden fan 10 oant 20 gigabits per sekonde.De ynfrastruktuer moat stypje it type fan gegevens oerdracht taryf, en de chips moatte ferwurkje dizze ynkommende gegevens.Foar ûntfangers en stjoerders yn banden boppe 100 GB, moat ek rekken hâlden wurde mei de frekwinsje.Yn 'e Russyske Federaasje binne se wend oan in frekwinsje fan 70 GHz foar radars en sa.
It oanmeitsjen fan dizze ynfrastruktuer is in komplekse taak dy't oer ferskate keppelings yn 'e elektroanika-oanbodketen omspant.
"De magy wêr't oer praat wurdt om dit barre te meitsjen, besykje mear yntegraasje te dwaan oan 'e RF-kant fan' e SoC," sei Abadir.Yntegraasje mei analoge ADC- en DAC-komponinten mei heul hege samplingrate.Alles moat wurde yntegrearre yn deselde SoC.Wy hawwe yntegraasje sjoen en yntegraasjeproblemen besprutsen, mar dit oerdriuwt alles, om't it in heech doel stelt en ûntwikkelders twingt om noch mear te yntegrearjen dan earder tocht.It is heul lestich om alles te isolearjen en gjin oanbuorjende circuits te beynfloedzjen. ”
Fanút dit eachpunt is 2G primêr stimferfier, wylst 3G en 4G mear gegevensoerdracht en effisjinter stipe binne.Krektoarsom, 5G fertsjintwurdiget de proliferaasje fan ferskate apparaten, ferskate tsjinsten en ferhege bânbreedte.
"Nije gebrûksmodellen lykas ferbettere mobile breedbân en ferbining mei lege latency fereaskje in 10x ferheging fan bânbreedte," sei Mike Fitton, Strategic Planner en Business Development Specialist by Achronix."Dêrneist wurdt ferwachte dat 5G heul wichtich sil wurde foar V2X, foaral foar de folgjende generaasje 5G.5G Release 16 sil URLLC hawwe, wat heul wichtich is foar V2X-applikaasjes.Netwurk type applikaasje.
Planning foar de ûnwisse takomst fan 5G wurdt faak sjoen as in searje superlatives mei 10x mear bânbreedte, 5x latency, en 5-10x mear apparaten.Dit is komplisearre troch it feit dat de inket yn 'e 5G-specs net heul droech is.D'r binne altyd lette tafoegings dy't fleksibiliteit fereaskje en feroarje yn programmearberens.
"As jo rekken hâlde mei de twa grutte ferletten fan in hardwaregegevenskeppeling fanwege hege bânbreedte en de needsaak foar fleksibiliteit, betsjut dit dat jo wierskynlik in soarte fan tawijd SoC as ASIC nedich hawwe dy't mear programmearberens hat tusken hardware en software.... as jo hjoed nei elk 5G-platfoarm sjogge, binne se allegear basearre op FPGA's, om't jo de trochstream gewoan net sjogge.Op in stuit sille alle grutte draadloze OEM's wierskynlik ferhúzje nei mear ekonomyske en optimisearre software ASIC-krêft, mar fereasket fleksibiliteit en driuw om kosten en enerzjyferbrûk te ferminderjen.It giet oer it hâlden fan fleksibiliteit wêr't jo it nedich binne (yn FPGA's as ynbêde FPGA's) en dan funksjonaliteit tafoegje wêr't mooglik is om de leechste kosten en enerzjyferbrûk te berikken.
Tate of Flex Logix is it iens."Mear as 100 bedriuwen wurkje yn dit gebiet.It spektrum is oars, it protokol is oars, en de brûkte chips binne oars.De repeater-chip sil mear beheind wêze yn krêft op 'e muorren fan in gebou, wêr't in plak kin wêze wêr't in eFPGA weardefoller is.
Related Ferhalen The Rocky Road to 5G Hoe fier sil dizze nije draadloze technology gean, en hokker útdagings moatte wurde oerwûn?Draadloze testen foar nije útdagings De komst fan 5G en oare nije draadloze technologyen makket testen noch dreger.Draadloze testen is ien mooglike oplossing.Tech Talk: Wat 5G, de nije draadloze standert, betsjut foar de tech-yndustry en hokker útdagings der foar lizze.5G Test Equipment Race begjint De folgjende generaasje fan draadloze technology is noch yn ûntwikkeling, mar apparatuerferkeapers binne ree om 5G te testen yn pilot-ynset.
De yndustry hat foarútgong makke yn it begripen fan hoe't fergrizing ynfloed hat op betrouberens, mar mear fariabelen meitsje it dreger om te reparearjen.
De groep ûndersiket it potensjeel fan 2D-materialen, 1000-laach NAND-ûnthâld, en nije manieren om talint te hieren.
Heterogene yntegraasje en tanimmende tichtens yn front-end knooppunten posearje wat útdaagjende en skriklike útdagings foar IC-fabrikaazje en -ferpakking.
Prosessorvalidaasje is folle dreger as in ASIC fan fergelykbere grutte, en RISC-V-processors foegje in oare laach fan kompleksiteit ta.
127 startups hawwe $ 2,6 miljard ophelle, mei signifikante finansiering opwekke troch ferbining fan datacenters, kwantumkomputeren en batterijen.
De yndustry hat foarútgong makke yn it begripen fan hoe't fergrizing ynfloed hat op betrouberens, mar mear fariabelen meitsje it dreger om te reparearjen.
Heterogene ûntwerpen, thermyske mismatch yn ferskate gebrûksgefallen kinne alles beynfloedzje, fan fersnelde fergrizing oant warping en systeemfalen.
De nije ûnthâld standert foeget wichtige foardielen ta, mar it is noch altyd djoer en lestich te brûken.Dit kin feroarje.
Post tiid: Mar-16-2023