تامین کننده تکرارکننده 2G 3G 4G 5G

نسل بعدی فناوری بی سیم مملو از چالش هایی است، اما این سرعت را کاهش نداده است.
این فناوری دارای نرخ داده بسیار بالا، تأخیر بسیار کمتر از 4G LTE، و توانایی مدیریت افزایش تراکم دستگاه در هر سایت سلولی است.به طور خلاصه، این بهترین فناوری برای مدیریت سیل داده های تولید شده توسط حسگرهای خودرو، دستگاه های اینترنت اشیا و به طور فزاینده ای، نسل بعدی الکترونیک است.
نیروی محرکه این فناوری یک رابط هوایی جدید است که اپراتورهای شبکه تلفن همراه را قادر می سازد تا با تخصیص طیف مشابه به کارایی بیشتری دست یابند.سلسله مراتب شبکه جدید کار با شبکه‌های 5G تقسیم‌بندی شده را آسان‌تر می‌کند و به شما امکان می‌دهد تا به صورت پویا چندین نوع ترافیک را بر اساس نیازهای ترافیکی خاص تخصیص دهید.
مایکل تامپسون، معمار راه حل های RF در گروه ICs و PCB های سفارشی Cadence، گفت: "این در مورد پهنای باند و تاخیر است.""چقدر سریع می توانم حجم زیادی از داده ها را دریافت کنم؟مزیت دیگر این است که این یک سیستم پویا است، بنابراین من را از مشکل بستن یک کانال کامل یا چندین کانال پهنای باند نجات می دهد.این مشابه با توان عملیاتی در صورت تقاضا است، بسته به کاربرد.این چیزی است که.بنابراین نسبت به استاندارد نسل قبلی انعطاف پذیرتر است.علاوه بر این، ظرفیت آن بسیار بالاتر است.»
این امر امکانات کاربردی جدیدی را در زندگی روزمره، در رویدادهای ورزشی، در صنعت و حمل و نقل باز می کند.تامپسون گفت: «اگر سنسورهای کافی را روی هواپیما قرار دهم، می‌توانم آن را کنترل کنم و با برنامه‌ای مانند یادگیری ماشین، متوجه می‌شود که چه زمانی یک قطعه، سیستم یا فرآیند نیاز به تعمیر یا تعویض دارد.بنابراین یک هواپیما در سراسر کشور پرواز می کند و در لاگواردیا فرود می آید.صبر کن یکی بیاد جایگزینش کنهاین برای تجهیزات خاکی بسیار بزرگ و تجهیزات معدنی که در آن سیستم از خودش مراقبت می کند صدق می کند.شما می خواهید از خراب شدن این تجهیزات واحدهای چند میلیون دلاری جلوگیری کنید تا منتظر ارسال قطعات نباشند. شما همزمان از هزاران واحد داده دریافت خواهید کرد. پهنای باند زیادی می طلبد. و تأخیر کم برای دریافت سریع اطلاعات. اگر لازم است چیزی را بچرخانید و آن را برگردانید، همچنین می‌توانید آن را خیلی سریع ارسال کنید.»
یک فناوری، چند پیاده سازی اصطلاح 5G این روزها به روش های مختلفی استفاده می شود.کالین الکساندر، مدیر بازاریابی بی سیم برای کسب و کار زیرساخت آرم، توضیح داد که در کلی ترین شکل آن، این تکامل فناوری بی سیم سلولی است که به خدمات جدید اجازه می دهد تا از طریق یک رابط هوایی استاندارد مدیریت شوند.چندین فرکانس موجود و جدید برای حمل ترافیک زیر 1 گیگاهرتز در فواصل طولانی، پوشش برون شهری و وسیع‌تر و ترافیک موج میلی‌متری از 26 تا 60 گیگاهرتز برای موارد استفاده جدید با ظرفیت بالا و تأخیر کم اختصاص داده خواهد شد.
اتحاد شبکه تلفن همراه نسل بعدی (NGMN) و دیگران نمادی را ایجاد کرده اند که موارد استفاده را در سه نقطه مثلث به تصویر می کشد - یک گوشه برای پهنای باند موبایل پیشرفته و دیگری برای ارتباطات با تأخیر کم فوق العاده قابل اعتماد (URLLC).نوع ماشین ارتباطیهر کدام از آنها به نوع کاملا متفاوتی از شبکه برای نیازهای خود نیاز دارند.
الکساندر گفت: "این منجر به نیاز دیگری برای 5G می شود، نیاز به تعریف یک شبکه اصلی.""شبکه اصلی به طور موثر تمام این انواع مختلف ترافیک را مقیاس خواهد کرد."
وی خاطرنشان کرد: اپراتورهای شبکه تلفن همراه با استفاده از نرم‌افزارهای مجازی و کانتینری که بر روی سخت‌افزار محاسباتی استاندارد در فضای ابری اجرا می‌شوند، در حال تلاش برای ارائه انعطاف‌پذیرترین ارتقا و گسترش شبکه‌های خود هستند.
از نظر انواع ترافیک URLLC، اکنون می توان این برنامه ها را از طریق ابر مدیریت کرد.اما این مستلزم انتقال برخی از کنترل ها و عملکردهای کاربر به لبه شبکه، به رابط هوایی است.به عنوان مثال، ربات های هوشمند را در کارخانه هایی در نظر بگیرید که به دلایل امنیتی و کارایی به شبکه هایی با تاخیر کم نیاز دارند.الکساندر می‌گوید این به بلوک‌های محاسباتی لبه‌ای نیاز دارد که هر کدام دارای قابلیت‌های محاسباتی، ذخیره‌سازی، شتاب و یادگیری ماشینی هستند، و برخی اما نه همه سرویس‌های کاربردی V2X و خودرو نیازمندی‌های مشابهی خواهند داشت.
در مواردی که به تأخیر کم نیاز است، پردازش دوباره می‌تواند به لبه منتقل شود تا راه‌حل‌های V2X را محاسبه و ارتباط برقرار کند.اگر برنامه بیشتر در مورد مدیریت منابع باشد، مانند پارکینگ یا ردیابی سازنده، محاسبات می تواند محاسبات ابری انبوه باشد.در دستگاه "، - او گفت.
طراحی برای 5G برای مهندسان طراح که وظیفه طراحی تراشه های 5G را بر عهده دارند، قطعات متحرک زیادی در این پازل وجود دارد که هر کدام مجموعه ای از ملاحظات خاص خود را دارند.به عنوان مثال، در ایستگاه های پایه، یکی از مشکلات اصلی مصرف برق است.
جف تیت، مدیر عامل Flex Logix گفت: "بیشتر ایستگاه های پایه با گره های فناوری پیشرفته ASIC و FPGA طراحی شده اند."در حال حاضر، آنها با استفاده از SerDes طراحی می شوند که انرژی زیادی مصرف می کنند و فضای زیادی را اشغال می کنند.اگر بتوانید قابلیت برنامه ریزی را در ASIC ایجاد کنید، می توانید مصرف انرژی و ردپایی را کاهش دهید زیرا برای اجرای سریع خارج از تراشه به SerDes نیاز ندارید و پهنای باند بیشتری بین منطق قابل برنامه ریزی و ASIC دارید که اینتل این کار را با قرار دادن Xeons و Altera FPGA خود در تراشه انجام می دهد. همان بسته بنابراین شما 100 برابر پهنای باند بیشتری دریافت می کنید چیزهای جالب در مورد ایستگاه های پایه ابتدا این فناوری را توسعه می دهید و سپس می توانید آن را در سراسر جهان بفروشید و از آن استفاده کنید.با یک تلفن همراه می توانید نسخه های مختلفی را برای کشورهای مختلف ایجاد کنید.
الزامات برای دستگاه های مستقر در شبکه اصلی و در ابر متفاوت است.یکی از ملاحظات کلیدی، معماری است که مدیریت نرم افزار را آسان می کند و به راحتی موارد استفاده را به دستگاه ها منتقل می کند.
Arm's Alexander گفت: "اکوسیستم استانداردها برای مدیریت خدمات کانتینری مجازی مانند OPNFV (پلتفرم باز برای مجازی سازی عملکرد شبکه) بسیار مهم است."مدیریت تعامل بین عناصر شبکه و ترافیک بین دستگاه ها از طریق هماهنگی خدمات نیز کلید خواهد بود.ONAP (پلتفرم اتوماسیون شبکه باز) یک مثال است.مصرف برق و کارایی دستگاه نیز از انتخاب های کلیدی طراحی هستند.
در لبه شبکه، الزامات شامل تاخیر کم، پهنای باند در سطح کاربر بالا و مصرف انرژی کم است.
الکساندر می‌گوید: «شتاب‌دهنده‌ها باید بتوانند به راحتی بسیاری از نیازمندی‌های محاسباتی مختلف را که همیشه توسط یک CPU عمومی به بهترین شکل مدیریت نمی‌شوند، پشتیبانی کنند.توانایی مقیاس بسیار مهم است.پشتیبانی از معماری که به راحتی می تواند بین ASIC، ASSP و FPGA مقیاس شود نیز مهم است، زیرا محاسبات لبه در بین شبکه ها با هر اندازه و در هر دستگاهی توزیع می شود.مقیاس پذیری نرم افزار نیز مهم است."
5G همچنین می تواند تغییراتی در معماری چیپست ایجاد کند، به خصوص در جایی که رادیوها قرار دارند.ران لومن گفت که در حالی که قسمت‌های جلویی آنالوگ راه‌حل‌های LTE روی رادیو، پردازنده یا کاملاً یکپارچه قرار می‌گیرند، وقتی تیم‌های طراحی به فناوری‌های جدید مهاجرت می‌کنند، معمولاً آن قسمت‌های جلویی ابتدا از تراشه خارج می‌شوند و سپس به آن بازمی‌گردند. .با پیشرفت فناوری او، مدیر بازاریابی استراتژیک Synopsys IoT.
لومن گفت: «با ظهور 5G، انتظار می‌رود رادیوهای متعدد، فناوری‌های پیشرفته‌تر و گره‌های فناوری سریع‌تر و پیشرفته‌تر مانند 12 نانومتر و بالاتر نقش مهمی در اجزای یکپارچه ایفا کنند.»این امر مستلزم آن است که مبدل‌های داده‌ای که به رابط آنالوگ وارد می‌شوند، بتوانند گیگا نمونه‌ها را در هر ثانیه مدیریت کنند.قابلیت اطمینان بالا نیز همیشه مهم است.عواملی مانند طیف باز و استفاده از Wi-Fi آن را بسیار دشوارتر از گذشته می کند.تلاش برای مقابله با همه اینها کار آسانی نیست و یادگیری ماشین و هوش مصنوعی می توانند برای انجام برخی از کارهای سخت مناسب باشند.این به نوبه خود بر معماری تأثیر می گذارد، زیرا نه تنها پردازش، بلکه حافظه را نیز بارگیری می کند.
تامپسون کادنس موافق است.همانطور که ما 5G یا IoT را برای استانداردهای بالاتر 802.11 و حتی برخی ملاحظات ADAS توسعه می‌دهیم، سعی می‌کنیم مصرف برق را کاهش دهیم، ارزان‌تر باشیم، کوچک‌تر باشیم و با حرکت به گره‌های کوچک‌تر، عملکرد را افزایش دهیم.این را با ترکیبی از نگرانی های خود که در فدراسیون روسیه مشاهده شده است مقایسه کنید.با کوچکتر شدن گره ها، آی سی ها کوچکتر می شوند.برای اینکه آی سی بتواند از اندازه کوچکتر خود به طور کامل استفاده کند، باید در بسته بندی کوچکتر باشد.فشاری وجود دارد که چیزها کوچکتر و فشرده تر شوند، اما این چیز خوبی نیست.»برای طراحی RF”.در شبیه سازی، من زیاد نگران تأثیر مدار بر روی توزیع نیستم.اگر من یک تکه فلز داشته باشم، ممکن است کمی شبیه یک مقاومت باشد، اما در همه فرکانس ها شبیه یک مقاومت است.اگر یک افکت RF است، پس یک خط انتقال است، بسته به فرکانسی که روی آن ارسال می کنم، متفاوت به نظر می رسد. این فیلدها در قسمت های دیگر زنجیره فعال می شوند. اکنون همه چیز را به هم نزدیکتر کرده ام و چه زمانی به هم نزدیکتر شده اند. می شود، درجه اتصال به طور تصاعدی افزایش می یابد. وقتی به گره های کوچکتر می رسم، این اثرات کوپلینگ بارزتر می شوند، که همچنین به این معنی است که ولتاژ بایاس کوچکتر است. بنابراین نویز یک اثر بزرگ است زیرا من دستگاه را به سمت پایین سوگیری نمی کنم. ولتاژ پایین تر، سطح نویز یکسان تأثیر بیشتری دارد. بسیاری از این مشکلات در سطح سیستم در 5G وجود دارد.
تمرکز جدید بر قابلیت اطمینان قابلیت اطمینان معنای جدیدی در ارتباطات بی سیم پیدا کرده است زیرا این تراشه ها در کاربردهای خودرو، صنعتی و پزشکی استفاده می شوند.این معمولاً به ارتباطات بی‌سیم مربوط نمی‌شود، جایی که خرابی اتصال، کاهش عملکرد یا هر مشکل دیگری که می‌تواند سرویس را مختل کند، عموماً به‌عنوان یک ناراحتی و نه یک مشکل امنیتی دیده می‌شود.
Roland Jahnke، رئیس روش‌های طراحی در Fraunhofer EAS می‌گوید: «ما باید راه‌های جدیدی پیدا کنیم تا تأیید کنیم که تراشه‌های ایمنی عملکردی به طور قابل اعتماد کار می‌کنند.به عنوان یک صنعت، ما هنوز آنجا نیستیم.ما در حال تلاش برای ساختار فرآیند توسعه هستیم.ما باید نحوه تعامل قطعات و ابزارها را بررسی کنیم و کار زیادی برای اطمینان از سازگاری داریم.
جانکه خاطرنشان کرد: تاکنون بیشتر مشکلات ناشی از یک خطای طراحی بوده است.اگر دو یا سه باگ وجود داشته باشد چه؟تأیید کننده باید به طراح بگوید چه چیزی ممکن است اشتباه پیش بیاید و اشکالات کجا هستند، و سپس آنها را در طول فرآیند طراحی به عقب برگرداند.
این موضوع در بسیاری از بازارهای حیاتی ایمنی به یک مسئله بزرگ تبدیل شده است و مشکل بزرگ بی سیم و خودرو، افزایش روزافزون تعداد متغیرها در هر دو طرف است.الیور کینگ، مدیر ارشد فناوری Moortec می گوید: «برخی از آنها باید طوری طراحی شوند که همیشه روشن باشند.«مدل‌سازی پیش از موعد می‌تواند نحوه استفاده از چیزها را پیش‌بینی کند.پیش بینی آن سخت است.زمان می برد تا ببینیم کارها چگونه کار می کنند.»
شبکه روستا مورد نیاز است.با این حال، شرکت‌های زیادی احساس می‌کنند که 5G مزایای کافی برای توجیه تلاش برای ایجاد زیرساخت‌های مورد نیاز برای کارکرد همه آن را دارد.
Magdi Abadir، معاون بازاریابی Helic، گفت که بزرگترین تفاوت با 5G سرعت داده ارائه شده خواهد بود.5G می تواند با سرعت 10 تا 20 گیگابیت در ثانیه کار کند.زیرساخت باید از نوع نرخ انتقال داده پشتیبانی کند و تراشه ها باید این داده های دریافتی را پردازش کنند.برای گیرنده ها و فرستنده ها در باندهای بالای 100 گیگابایت، فرکانس نیز باید در نظر گرفته شود.در فدراسیون روسیه از فرکانس 70 گیگاهرتز برای رادارها و موارد مشابه استفاده می شود.
ایجاد این زیرساخت یک کار پیچیده است که چندین حلقه در زنجیره تامین الکترونیک را در بر می گیرد.
ابادیر گفت: "جادویی که برای تحقق این امر صحبت می شود، تلاش برای یکپارچه سازی بیشتر در سمت RF SoC است."ادغام با اجزای آنالوگ ADC و DAC با نرخ نمونه برداری بسیار بالا.همه چیز باید در یک SoC یکپارچه شود.ما ادغام را دیده‌ایم و در مورد مسائل یکپارچه‌سازی بحث کرده‌ایم، اما این همه چیز را اغراق‌آمیز می‌کند، زیرا هدف بالایی را تعیین می‌کند و توسعه‌دهندگان را مجبور می‌کند حتی بیشتر از آنچه قبلا تصور می‌شد یکپارچه شوند.بسیار دشوار است که همه چیز را جدا کنید و بر مدارهای همسایه تأثیر نگذارید.»
از این منظر، 2G در درجه اول انتقال صدا است، در حالی که 3G و 4G انتقال داده بیشتر و پشتیبانی کارآمدتر هستند.در مقابل، 5G نشان دهنده تکثیر دستگاه های مختلف، خدمات مختلف و افزایش پهنای باند است.
مایک فیتون، برنامه‌ریز استراتژیک و متخصص توسعه کسب‌وکار در Achronix گفت: «مدل‌های استفاده جدید مانند افزایش پهنای باند تلفن همراه و اتصال با تأخیر کم نیاز به افزایش 10 برابری در پهنای باند دارند.علاوه بر این، انتظار می رود که 5G برای V2X، به ویژه برای نسل بعدی 5G بسیار مهم باشد.نسخه 16 5G دارای URLLC خواهد بود که برای برنامه های V2X بسیار مهم است.برنامه نوع شبکه
برنامه ریزی برای آینده نامشخص 5G اغلب به عنوان مجموعه ای از موارد فوق العاده با 10 برابر پهنای باند بیشتر، 5 برابر تاخیر و 5-10 برابر دستگاه های بیشتر در نظر گرفته می شود.این امر با این واقعیت پیچیده است که جوهر در مشخصات 5G خیلی خشک نیست.همیشه اضافات دیرهنگام وجود دارند که نیاز به انعطاف دارند و به قابلیت برنامه ریزی تبدیل می شوند.
"اگر دو نیاز بزرگ یک پیوند داده سخت افزاری را به دلیل پهنای باند بالا و نیاز به انعطاف پذیری در نظر بگیرید، به این معنی است که احتمالاً به نوعی SoC یا ASIC اختصاصی نیاز خواهید داشت که قابلیت برنامه ریزی بیشتری بین سخت افزار و نرم افزار داشته باشد.اگر امروز به هر پلتفرم 5G نگاه کنید، همه آنها بر اساس FPGA هستند زیرا شما فقط توان عملیاتی را نمی بینید.در برخی مواقع، همه OEM های اصلی بی سیم احتمالاً به سمت نرم افزار اقتصادی تر و بهینه تر ASIC power حرکت می کنند، اما برای کاهش هزینه و مصرف انرژی به انعطاف پذیری و حرکت نیاز دارند.این در مورد حفظ انعطاف پذیری در جایی است که به آن نیاز دارید (در FPGA یا FPGA های تعبیه شده) و سپس افزودن عملکرد در صورت امکان برای دستیابی به کمترین هزینه و مصرف انرژی.
Tate of Flex Logix موافق است.بیش از 100 شرکت در این زمینه فعالیت می کنند.طیف متفاوت است، پروتکل متفاوت است و تراشه های استفاده شده متفاوت است.قدرت تراشه تکرار کننده روی دیوارهای ساختمان محدودتر خواهد بود، جایی که ممکن است مکانی وجود داشته باشد که eFPGA ارزشمندتر باشد.
داستان های مرتبط جاده راکی ​​به سوی 5G این فناوری جدید بی سیم تا کجا پیش خواهد رفت و چه چالش هایی باقی مانده است که باید بر آنها غلبه کرد؟آزمایش بی‌سیم با چالش‌های جدیدی روبروست ظهور 5G و دیگر فناوری‌های بی‌سیم جدید، آزمایش را دشوارتر می‌کند.تست بی سیم یکی از راه حل های ممکن است.گفتگوی فناوری: 5G، استاندارد بی‌سیم جدید، چه معنایی برای صنعت فناوری دارد و چه چالش‌هایی در پیش است.مسابقه تجهیزات آزمایشی 5G آغاز شد نسل بعدی فناوری بی سیم هنوز در حال توسعه است، اما فروشندگان تجهیزات آماده آزمایش 5G در استقرار آزمایشی هستند.
این صنعت در درک چگونگی تأثیر پیری بر قابلیت اطمینان پیشرفت داشته است، اما متغیرهای بیشتر رفع آن را دشوارتر می‌کند.
این گروه در حال بررسی پتانسیل مواد دو بعدی، حافظه 1000 لایه NAND و راه های جدید برای استخدام استعدادها است.
ادغام ناهمگن و افزایش تراکم در گره‌های جلویی چالش‌های چالش برانگیز و دلهره‌آوری را برای تولید و بسته‌بندی IC ایجاد می‌کند.
اعتبار سنجی پردازنده بسیار دشوارتر از ASIC با اندازه قابل مقایسه است و پردازنده های RISC-V لایه دیگری از پیچیدگی را اضافه می کنند.
127 استارت آپ 2.6 میلیارد دلار جمع آوری کردند که بودجه قابل توجهی از طریق اتصال به مرکز داده، محاسبات کوانتومی و باتری ها جمع آوری شد.
این صنعت در درک چگونگی تأثیر پیری بر قابلیت اطمینان پیشرفت داشته است، اما متغیرهای بیشتر رفع آن را دشوارتر می‌کند.
طراحی های ناهمگون، عدم تطابق حرارتی در موارد استفاده مختلف می تواند همه چیز را از پیری سریع گرفته تا تاب برداشتن و خرابی سیستم تحت تاثیر قرار دهد.
استاندارد حافظه جدید مزایای قابل توجهی را اضافه می کند، اما هنوز هم گران است و استفاده از آن دشوار است.این ممکن است تغییر کند.