Déi nächst Generatioun vu drahtlose Technologie ass voller Erausfuerderungen, awer dat huet den Tempo net verlangsamt.
Dës Technologie bitt ganz héich Datenraten, vill méi niddereg Latenz wéi 4G LTE, an d'Fäegkeet fir eng staark erhéicht Geräterdicht pro Zellplaz ze handhaben.Kuerz gesot, et ass déi bescht Technologie fir d'Iwwerschwemmung vun Daten generéiert vun Autossensoren, IoT Geräter an ëmmer méi vun der nächster Generatioun Elektronik ze handhaben.
Déi dreiwend Kraaft hannert dëser Technologie ass eng nei Loft-Interface, déi mobil Netzwierkbetreiber erméigleche fir méi Effizienz mat enger ähnlecher Spektrumallokatioun z'erreechen.Déi nei Netzwierkhierarchie wäert et méi einfach maachen mat segmentéierten 5G Netzwierker ze schaffen andeems Dir dynamesch verschidde Trafficarten op Basis vu spezifesche Trafficbedürfnisser verdeelt.
"Et geet ëm Bandbreedung an Latenz", sot de Michael Thompson, RF Solutions Architect bei Cadence's Custom ICs and PCBs Group."Wéi séier kann ech eng grouss Quantitéit un Daten kréien?En anere Virdeel ass datt dëst en dynamesche System ass, sou datt et mech de Schwieregkeete spuert fir e ganze Kanal oder verschidde Bandbreedkanäl ze verbannen.Dëst ass ähnlech wéi Duerchsatz op Ufro, ofhängeg vun der Applikatioun.Dëst ass wat.Also ass et méi flexibel wéi de Standard vun der viregter Generatioun.Zousätzlech ass seng Kapazitéit vill méi héich.
Dëst mécht nei Uwendungsméiglechkeeten am Alldag, bei Sportsevenementer, an der Industrie an am Transport op."Wann ech genuch Sensoren op de Fliger setzen, kann ech et kontrolléieren, a mat enger Applikatioun wéi Maschinnléiere fänkt et un ze verstoen wann en Deel, System oder Prozess muss reparéiert oder ersat ginn", sot Thompson."Also et flitt e Fliger duerch d'Land an et wäert zu LaGuardia landen.Waart, iergendeen wäert kommen an ersetzen.Dëst gëllt fir ganz grouss earthmoving Equipement, a Biergbau Equipement wou de System gesäit no selwer.Dir wëllt dës Multi-Milliounen Dollar Unitéiten Ausrüstung verhënneren aus ofstierzen, sou datt se net do sëtzen fir Deeler ze geschéckt an Dir wäert Daten aus dausende vun dësen Unitéiten op der selwechter Zäit kréien.It hëlt vill bandwidth a geréng latency fir séier Informatioun ze kréien.Wann Dir musst ëmdréien an eppes zréckschécken, kënnt Dir et och ganz séier schécken.
Eng Technologie, Multiple Implementatiounen De Begrëff 5G gëtt dës Deeg op verschidde Manéiere benotzt.A senger allgemengst Form ass dëst eng Evolutioun vun der cellulärer Wireless-Technologie déi et erlaabt nei Servicer iwwer eng Standard Loftinterface ze verwalten, erkläert de Colin Alexander, Direkter vum Wireless Marketing fir Arm's Infrastrukturgeschäft."Verschidde existent an nei Frequenzen ginn zougewisen fir de Traffic vum Sub-1 GHz iwwer laang Distanzen, Faubourgen a méi breet Ofdeckung, a Millimeterwellenverkéier vun 26 bis 60 GHz fir nei héich Kapazitéit, Low-latency Benotzungsfäll ze droen."
D'Next Generation Mobile Network Alliance (NGMN) an anerer hunn eng Notatioun entwéckelt, déi d'Benotzungsfäll op den dräi Punkte vun engem Dräieck duerstellt - een Eck fir verstäerkt mobilt Breetband, deen aneren fir ultra-zouverlässeg Low-latency Kommunikatioun (URLLC).Kommunikatioun Maschinn Typ.Jidderee vun hinnen erfuerdert eng komplett aner Zort Netzwierk fir hir Bedierfnesser.
"Dëst féiert zu enger anerer Ufuerderung fir 5G, d'Ufuerderung fir e Kärnetz ze definéieren," sot Alexander."De Kärnetz wäert effektiv all dës verschidden Aarte vu Traffic skaléieren."
Hien huet bemierkt datt mobil Netzwierkbetreiber schaffen fir déi flexibelst Upgrade an Expansioun vun hiren Netzwierker ze bidden, mat virtualiséierter a containeriséierter Softwareimplementatiounen déi op Standard Computer Hardware an der Wollek lafen.
Wat d'URLLC Traffic Typen ugeet, kënnen dës Uwendungen elo aus der Wollek geréiert ginn.Awer dëst erfuerdert e puer Kontrollen a Benotzerfunktiounen méi no un de Rand vum Netz, un d'Loftinterface ze bewegen.Zum Beispill, betruecht intelligent Roboteren a Fabriken déi niddereg latency Netzwierker aus Sécherheets- an Effizienzgrënn erfuerderen.Dëst wäert Randrechenblocken erfuerderen, jidderee mat Rechen-, Späicher-, Beschleunigungs- a Maschinnléierfäegkeeten, an datt e puer awer net all V2X an Automotive Applikatiounsservicer ähnlech Ufuerderungen hunn, seet den Alexander.
"A Fäll wou geréng latency erfuerderlech ass, kann d'Veraarbechtung erëm op de Rand geréckelt ginn fir V2X Léisungen ze berechnen an ze kommunizéieren.Wann d'Applikatioun méi iwwer Ressourceverwaltung ass, wéi zum Beispill Parking oder Hiersteller Tracking, kann de Computer e Bulk Cloud Computing sinn.um Apparat ", - sot hien.
Entwerfen fir 5G Fir Designingenieuren, déi d'Aufgab hunn 5G Chips ze designen, ginn et vill bewegt Stécker am Puzzel, jidderee mat hiren eegene Set vu Considératiounen.Zum Beispill, op Basisstatiounen, ass ee vun den Haaptprobleemer Stroumverbrauch.
"Déi meescht Basisstatiounen si mat fortgeschratt ASIC- a FPGA-Technologieknäppchen entwéckelt", sot de Geoff Tate, CEO vu Flex Logix."De Moment si se entwéckelt mat SerDes, déi vill Kraaft verbrauchen a vill Plaz ophuelen.Wann Dir Programméierbarkeet an den ASIC kënnt bauen, kënnt Dir de Stroumverbrauch a Foussofdrock reduzéieren well Dir keng SerDes braucht fir séier Off-Chip ze lafen an Dir hutt méi Bandbreedung tëscht programméierbarer Logik an ASICs Intel mécht dëst andeems se hir Xeons an Altera FPGA an der selwechte Package Also kritt Dir 100 Mol méi Bandbreed Interessant Saachen iwwer Basisstatiounen Als éischt entwéckelt Dir d'Technologie an da kënnt Dir se op der ganzer Welt verkafen a benotzen.Mat engem Handy kënnt Dir verschidde Versioune fir verschidde Länner erstellen.
D'Ufuerderunge sinn ënnerschiddlech fir Apparater déi am Kärnetz an an der Wollek ofgesat ginn.Ee vun de Schlëssel Considératiounen ass eng Architektur déi et einfach mécht Software ze managen an einfach Port Benotzungsfäll op Apparater.
"Den Ökosystem vun de Standarden fir d'Handhabung vu virtualiséierte Containerservicer wéi OPNFV (Open Platform for Network Function Virtualization) ass ganz wichteg", sot den Arm's Alexander."D'Gestioun vun der Interaktioun tëscht Netzwierkelementer a Verkéier tëscht Geräter duerch Service Orchestratioun wäert och Schlëssel sinn.ONAP (Open Network Automation Platform) ass e Beispill.Stroumverbrauch an Apparateffizienz sinn och Schlësseldesignwahlen.
Um Reseau Rand, Ufuerderunge enthalen niddereg latency, héich Benotzer-Niveau Bandbreedung, an niddereg Muecht Konsum.
"Acceleratoren mussen fäeg sinn vill verschidde computational Ufuerderungen einfach z'ënnerstëtzen, déi net ëmmer am beschten vun enger allgemenger Zweck CPU gehandhabt ginn", sot Alexander.D'Fäegkeet ze skaléieren ass ganz wichteg.Ënnerstëtzung fir eng Architektur déi einfach tëscht ASICs, ASSPs a FPGAs ka skaléieren ass och wichteg, well Edge Computing iwwer Netzwierker vun all Gréisst an op all Apparat verdeelt gëtt.Software Skalierbarkeet ass och wichteg.
5G kéint och Ännerungen un der Chipsetarchitektur verursaachen, besonnesch wou d'Radios lokaliséiert sinn.De Ron Lowman sot datt wärend déi analog Frontends vun LTE-Léisungen um Radio, de Prozessor oder voll integréiert sinn, wann Designteams op nei Technologien migréieren, dës Frontends typesch als éischt aus dem Chip réckelen an dann zréck op et. .wéi Technologie Fortschrëtter Hien, Synopsys IoT Strategic Marketing Manager.
"Mat dem Advent vum 5G gëtt erwaart datt verschidde Radios, méi fortgeschratt Technologien, a méi séier, méi fortgeschratt Technologieknäppchen wéi 12nm a méi eng bedeitend Roll an integréierte Komponenten spillen", sot Lowman."Dëst erfuerdert d'Datenkonverter, déi an d'analog Interface goen, fir Gigasample pro Sekonn ze handhaben.Héich Zouverlässegkeet ass och ëmmer wichteg.Faktore wéi oppe Spektrum a Wi-Fi Notzung maachen et vill méi schwéier wéi et an der Vergaangenheet war.Probéieren mat all deem ze këmmeren ass net eng einfach Aufgab, a Maschinn Léieren a kënschtlech Intelligenz ka gutt geegent sinn e puer vun der haarder Aarbecht ze maachen.Dëst beaflosst ofwiesselnd d'Architektur, well et net nëmmen d'Veraarbechtung lued, awer och d'Erënnerung.
Thompson vu Cadence averstanen."Wéi mir 5G oder IoT fir méi héich 802.11 Standarden a souguer e puer ADAS Considératiounen entwéckelen, versichen mir de Stroumverbrauch ze reduzéieren, méi bëlleg ze sinn, méi kleng ze sinn an d'Performance ze erhéijen andeems mir op méi kleng Noden plënneren.Vergläicht dat mat Ärem Mix vu Bedenken, observéiert an der russescher Federatioun, "sot hien."Wéi Node méi kleng ginn, ginn ICs méi kleng.Fir en IC voll vu senger méi klenger Gréisst ze profitéieren, muss et an engem méi klenge Pak sinn.Et gëtt e Push fir d'Saache méi kleng a méi kompakt ze sinn, awer dat ass net gutt.fir RF Design"."... an der Simulatioun maachen ech mech net ze vill Suergen iwwer den Effekt vum Circuit op d'Verdeelung.Wann ech hunn e Stéck Metal, et kann wéi e resistor e bësse kucken, mee et gesäit wéi e resistor op all Ofstänn.Wann et en RF Effekt ass, dann ass et eng Iwwerdroungslinn, et wäert anescht ausgesinn ofhängeg vun wéi enger Frequenz ech iwwer se schécken.Dës Felder ginn an aneren Deeler vun der Kette ausgeléist.Elo hunn ech alles méi no beienee gesammelt a wéini et mécht, d'Verbindung Grad vergréissert exponentiell.Wann ech op déi méi kleng Wirbelen kommen, ginn dës Kupplungseffekter méi ausgeschwat, wat och bedeit datt d'Basspannung méi kleng ass.Also ass de Kaméidi e groussen Effekt, well ech den Apparat net erofsetzen. manner Spannung, selwechte Kaméidi huet méi Effekt.Vill vun dëse Problemer sinn um Systemniveau am 5G präsent."
Neie Fokus op Zouverlässegkeet Zouverlässegkeet huet eng nei Bedeitung an der drahtloser Kommunikatioun geholl well dës Chips an Automotive, Industrie a medizinesche Applikatiounen benotzt ginn.Dëst ass allgemeng net mat drahtlose Kommunikatiounen verbonnen, wou Verbindungsfehler, Leeschtungsverschlechterung oder all aner Thema, déi de Service stéieren kéint, allgemeng als Nodeel gesi ginn anstatt e Sécherheetsprobleem.
"Mir mussen nei Weeër fannen fir z'iwwerpréiwen datt funktionell Sécherheetschips zouverlässeg funktionnéieren", sot de Roland Jahnke, Head of Design Methods bei Fraunhofer EAS."Als Industrie si mir nach net do.Mir probéieren elo den Entwécklungsprozess ze strukturéieren.Mir musse kucken wéi Deeler an Tools interagéieren, a mir hu vill Aarbecht fir Konsistenz ze garantéieren.
De Jahnke bemierkt datt bis elo déi meescht vun de Probleemer wéinst engem eenzegen Designfehler waren."Wat wann et zwee oder dräi Käfere sinn?De Verifizéierer soll dem Designer soen wat falsch ka goen a wou d'Bugs sinn, an dann zréckrollen während dem Designprozess.
Dëst ass e grousst Thema a ville Sécherheetskritesch Mäert ginn, an dat grousst Thema mat Wireless an Automotive ass déi ëmmer méi grouss Zuel vu Variabelen op béide Säiten."E puer vun hinnen mussen entworf ginn fir ëmmer op ze sinn", seet den Oliver King, CTO vu Moortec."Modellerie viraus kann viraussoen wéi d'Saache benotzt ginn.Et ass schwéier virauszesoen.Et wäert Zäit huelen fir ze kucken wéi d'Saache funktionnéieren.
Duerf Reseau néideg.Wéi och ëmmer, genuch Firmen mengen datt 5G genuch Virdeeler huet fir den Effort ze justifiéieren fir d'Infrastruktur ze bauen déi néideg ass fir alles ze maachen.
Magdi Abadir, Vizepräsident vum Marketing bei Helic, sot, datt de gréissten Ënnerscheed mat 5G d'Dategeschwindegkeete sinn."5G ka mat Geschwindegkeete vun 10 bis 20 Gigabits pro Sekonn operéieren.D'Infrastruktur muss d'Zort vun Datentransferrate ënnerstëtzen, an d'Chips mussen dës erakommen Donnéeën veraarbechten.Fir Empfänger a Sender a Bands iwwer 100 GB muss d'Frequenz och berücksichtegt ginn.An der russescher federatioun si si gewinnt op eng frequenz vun 70 GHz fir Radaren an esou.
Dës Infrastruktur ze kreéieren ass eng komplex Aufgab déi verschidde Linken an der Elektronikversuergungskette iwwerdeckt.
"D'Magie iwwer déi geschwat gëtt fir dëst ze maachen ass probéiert méi Integratioun op der RF Säit vum SoC ze maachen," sot Abadir.Integratioun mat Analog ADC an DAC Komponente mat ganz héije Sampling Taux.Alles muss an deeselwechte SoC integréiert ginn.Mir hunn d'Integratioun gesinn an d'Integratiounsprobleemer diskutéiert, awer dëst iwwerdriwwen alles well et en héicht Zil setzt an d'Entwéckler zwéngt nach méi z'integréieren wéi virdru geduecht.Et ass ganz schwéier alles ze isoléieren an d'Nopeschkreesser net ze beaflossen.
Aus dëser Siicht ass 2G haaptsächlech Stëmmiwwerdroung, während 3G an 4G méi Dateniwwerdroung a méi effizient Ënnerstëtzung sinn.Am Géigendeel, 5G representéiert d'Verbreedung vu verschiddenen Apparater, verschidde Servicer a verstäerkte Bandbreedung.
"Nei Benotzungsmodeller wéi verstäerkte mobilen Breetband a Low-Latency Konnektivitéit erfuerderen eng 10x Erhéijung vun der Bandbreedung", sot de Mike Fitton, Strategic Planner a Business Development Specialist bei Achronix."Zousätzlech gëtt erwaart datt 5G ganz wichteg fir V2X gëtt, besonnesch fir déi nächst Generatioun vu 5G.5G Release 16 wäert URLLC hunn wat ganz wichteg ass fir V2X Uwendungen.Netzwierk Typ Applikatioun.
Planung fir déi onsécher Zukunft vum 5G gëtt dacks als eng Serie vu Superlativ ugesinn mat 10x méi Bandbreedung, 5x Latenz, a 5-10x méi Apparater.Dëst ass komplizéiert vun der Tatsaach datt d'Tënt an de 5G Spezifikatioune net ganz dréchen ass.Et ginn ëmmer spéit Ergänzunge, déi Flexibilitéit erfuerderen an zu Programméierbarkeet ëmgewandelt ginn.
"Wann Dir déi zwee grouss Bedierfnesser vun engem Hardwaredatenlink berücksichtegt wéinst der héijer Bandbreedung an der Bedierfnes fir Flexibilitéit, heescht dat datt Dir wahrscheinlech eng Zort engagéiert SoC oder ASIC brauch, déi méi Programméierbarkeet tëscht Hardware a Software huet.... wann Dir haut all 5G Plattform kuckt, baséieren se all op FPGAs well Dir just den Duerchgang net gesitt.Iergendwann sinn all déi grouss drahtlose OEMs méiglecherweis op méi ekonomesch an optimiséiert Software ASIC Kraaft plënneren, awer erfuerdert Flexibilitéit a Fuert fir Käschten a Stroumverbrauch ze reduzéieren.Et geet drëm d'Flexibilitéit ze halen wou Dir et braucht (an FPGAs oder embedded FPGAs) an dann Funktionalitéit bäizefügen wa méiglech fir déi niddregsten Käschten a Stroumverbrauch z'erreechen.
Tate of Flex Logix averstanen."Méi wéi 100 Firmen schaffen an dësem Beräich.De Spektrum ass anescht, de Protokoll ass anescht, an d'Chips déi benotzt gi sinn anescht.De Repeater-Chip wäert méi limitéiert sinn a Kraaft op de Maueren vun engem Gebai, wou et vläicht eng Plaz gëtt wou eng eFPGA méi wäertvoll ass.
Related Stories The Rocky Road to 5G Wéi wäit wäert dës nei drahtlose Technologie goen, a wéi eng Erausfuerderunge bleiwen ze iwwerwannen?Wireless Testen Gesiichter nei Erausfuerderungen D'Entstoe vu 5G an aner nei Wireless Technologien mécht Testen nach méi schwéier.Wireless Testen ass eng méiglech Léisung.Tech Talk: Wat 5G, den neie Wireless-Standard, bedeit fir d'Technologie a wéi eng Erausfuerderunge viru sinn.5G Test Ausrüstung Race fänkt un Déi nächst Generatioun vu drahtlose Technologie ass nach ëmmer an der Entwécklung, awer Ausrüstungsverkeefer si prett fir 5G a Pilotentwécklungen ze testen.
D'Industrie huet Fortschrëtter gemaach fir ze verstoen wéi d'Alterung d'Zouverlässegkeet beaflosst, awer méi Variablen maachen et méi schwéier ze fixéieren.
D'Grupp exploréiert d'Potenzial vun 2D Materialien, 1000-Schicht NAND Gedächtnis, an nei Weeër fir Talent ze astellen.
Heterogen Integratioun an d'Erhéijung vun der Dicht a Front-End Noden stellen e puer Erausfuerderung an beängschtegend Erausfuerderunge fir IC Fabrikatioun a Verpakung.
Prozessor Validatioun ass vill méi schwéier wéi en ASIC vu vergläichbarer Gréisst, an RISC-V Prozessoren addéieren eng aner Schicht vu Komplexitéit.
127 Startups hunn 2,6 Milliarden Dollar gesammelt, mat bedeitende Finanzéierunge gesammelt duerch Datenzenterkonnektivitéit, Quantecomputer a Batterien.
D'Industrie huet Fortschrëtter gemaach fir ze verstoen wéi d'Alterung d'Zouverlässegkeet beaflosst, awer méi Variablen maachen et méi schwéier ze fixéieren.
Heterogen Designen, thermesch Mëssmatch a verschiddene Benotzungsfäll kënnen alles beaflossen, vu beschleunegt Alterung bis Warping a Systemfehler.
Den neie Memory Standard füügt bedeitend Virdeeler, awer et ass ëmmer nach deier a schwéier ze benotzen.Dëst kann änneren.
Post Zäit: Mar-16-2023