连接技术赋能5G通信新架构

本文摘要：2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业派发5G商用牌照。中国月转入5G商用元年。未来数据传输速率的提升有助构成交互式生态系统，从而构建更加智能、更加高效、更加点对点的世界。 据IHS预计，2025年将有多达750亿台物联网（IoT）设备终端网络，其中大多数不会使用无线技术；5G网络将有力反对该网络市场需求。然而，构建5G大规模商用绝非易事。

2019年6月6日，工信部向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电四家企业派发5G商用牌照。中国月转入5G商用元年。未来数据传输速率的提升有助构成交互式生态系统，从而构建更加智能、更加高效、更加点对点的世界。

据IHS预计，2025年将有多达750亿台物联网（IoT）设备终端网络，其中大多数不会使用无线技术；5G网络将有力反对该网络市场需求。然而，构建5G大规模商用绝非易事。就5G相连技术而言，AAS（有源天线系统）、MIMO（大规模多输出多输入）、C－RAN（云无线终端网络）、边缘计算出来等新的架构的演变终将必须更加先进设备的连接器技术。蜂窝基站的演变将减少设计的复杂性。

对于5G部署而言，理解其关键技术十分最重要，如从分开的射频拉远单元（RRU）和天线系统改变为大规模多输出多输入（MIMO）AAU，必须构建天线元件和其他有源电子元件，可提高容量和覆盖范围，并减少射频线缆拒绝以及缆线损耗。新的有源天线系统将用于MIMO天线，通过多个无线信道服务多位用户，即多用户大规模MIMO，全称MU－MIMO。大规模MIMO被视作未来超快5G网络的核心基础组件。

MIMO本质是一种无线复用技术，可在同一无线信道同时升空和接管多个数据信号，每个数据信号一般来说都必须分开的天线来升空和接管。大规模MIMO需要使无线网络的容量减少50倍左右，而更加多的天线还可以构建较佳的数据传输功能、不具备高可靠性及更加强劲的抗干扰能力。我们期望新的天线系统能通过内部相连，如连接器和线缆，提升单位天线元件数据发送量。5G部署的另一技术重点在于设计出高宽带、多模式、高效率以及高度构建的下一代无线射频系统，以处置大量有所不同的应用于和服务人组，从而符合从农村通信塔到城市埋设的各种市场需求。

在5G射频单元内部，有源电子元件与无源天线阵列构建在一起。这些组件的布局必不可少天线板、电子元件板和滤波器，例如：通过高速相连，将输出／输入（I／O）模块相连至射频板；有源天线系统（AAS）内部和外部必须高速输出／输入（I／O）模块近于有可能包括电源、光纤以及混合（电源、射频和短距离信号）模块除了点对点器件和传感器，还必须考虑到硅晶、双工器以及振荡器等因而，射频单元内部的相连必需需要处置高速、高功率信号，符合更加苛刻的电磁干扰（EMI）、信号完整性（SI）以及风扇性能拒绝。连接器必需充足小巧，以符合有源天线系统（AAS）对于整体尺寸的容许。

天线是无线系统中最重要的通信元件。考虑到天线元件数量可观，元件之间必须大量的相连，连接器加装过程中的不易操作性也很最重要。5G核心网依赖极为高效的云端基础设施。CloudRAN（或称之为集中式RAN）是近年来的趋势，而亚太地区的运营商正在引导这一潮流。

例如，中国、韩国和日本的运营商于是以大力部署先进设备的新型C－RAN架构。C－RAN（云无线接入网）架构主要将基带单元（BBU）的资源集中化，并使用虚拟化等云技术。OEM厂商可以自由选择BBU功能的重复方位，有所不同的重复方位直接影响到I／O的比特率。利用C－RAN，许多蜂窝基站的基带处置可以构建集中化。

C－RAN通过协商有所不同蜂窝基站来提高性能，同时统合资源以节省成本。然而，随着在C－RAN中枢构建BBU的集中化，前传（Fronthaul）的概念被引进网络。前传所指的是BBU池与蜂窝基站或小基站中的射频拉远单元之间的链路。

光纤需要获取更高的比特率，因而沦为前传的最佳自由选择。但由于重复方位的有所不同，微波链路仍然不会占据一席之地。一方面，这些变化将使大量电子元件将集中于在大规模MIMO有源天线系统的盒内，产生大量热量，因此所有组件必须忍受更大的热应力。

另一方面，C－RAN将必须更加高带宽的相连和更加高带宽的收发器来反对。随着数据中心在规模和能力方面的大幅度提高，经常出现了一种新趋势——边缘计算出来和边缘云。5G边缘计算出来将为终端用户在核心网边缘的应用于，获取更大容量、更加较低时延、更高移动性、更高可靠性和准确性。

此外，云计算可将大数据中心的高效率和低能力彰显最灵活的5G小型设备。这将构建更为标准化的基础设施及对外开放简化的建构模块，从而构成数据中心的规模效应。

在这种分布式计算中，大部分计算出来都有可能在智能设备（嵌入传感器）或边缘设备等分布式设备节点上继续执行，而非由数据中心已完成。这些设备的设计正在再次发生转变，将使用构建微控制器、执行器芯片和模块的智能传感器。这某种程度不会转变连接器和线缆在系统中的角色和拒绝。5G未来将会构建更慢的传输速率、更加强劲的数据交换网络和更加动态无缝的通信，将推展对先进设备、创意相连解决方案的市场需求快速增长。

TE作为高速、风扇性能和EMI／SI解决方案以及苛刻环境领域的创意领导者，于是以与全球各大5G无线通信设备OEM厂商和云服务商积极开展密切合作，以5G解决方案和专业能力，反对5G网络的顺利部署。

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