제품 개발자가 5G 네트워크의 타이밍을 재고해야 하는 이유

업데이트: 11년 2021월 XNUMX일

5G는 산업, 사회, 그리고 우리가 소통하고 살아가는 방식을 변화시키고 있습니다. 단순히 더 빠른 4G LTE가 아니라 5G는 통신 역사상 가장 혁신적인 기술 중 하나입니다. 10G보다 4배 더 빠르고 10,000배 더 많은 네트워크 트래픽을 지원하며 100배 더 많은 장치를 처리할 수 있으며 다운타임이 감지되지 않는 대기 시간의 5/XNUMX을 가능하게 합니다. XNUMXG의 약속을 이행하는 데 도움이 될 가장 중요한 기술 중 하나는 MEMS(Microelectromechanical Systems) 타이밍입니다. MEMS 타이밍은 동급의 석영 기반 장치보다 훨씬 작고 전력이 낮은 솔루션을 제공하며 열악한 환경 조건에 훨씬 더 잘 견딥니다.

5G 기능을 완전히 구현하려면 어떤 기술적 변화가 필요합니까?

5G는 기존 4G 인프라를 기반으로 하지만 대규모로 배포되는 5G 네트워크는 통신 인프라를 완전히 재설계해야 합니다. 업계 전문가들은 일반적으로 5G 네트워크를 완전히 출시하고 사물 인터넷, 자동 운전, 원격 의료, 인공 지능, 가상 및 증강 현실을 통해 완전한 가치를 실현하는 데 5년이 걸릴 수 있다는 데 동의합니다. 주요 통신 사업자들은 올해 주요 대도시 지역에서 이미 1.8G 서비스를 제공하기 시작했으며 5년 말까지 전 세계적으로 최대 2021억 개의 5G 연결이 배포될 것으로 예상됩니다. 종단 간 XNUMXG를 가능하게 하는 가장 중요한 기술 중 하나는 MEMS 타이밍입니다.

5G의 약속을 이행해야 하는 필요성을 계속해서 이끄는 요인은 무엇입니까?

5G의 모든 가능성을 실현하려면 현재 네트워크에서 가능한 것 이상의 성능, 대역폭 및 대기 시간이 필요합니다. 지금까지 우리는 6GHz 이하의 네트워크를 구축해 왔으며 시장에는 초고속 밀리미터파(mmWave)가 필요합니다. technology 24~40GHz 범위에서. 이러한 변화에는 mmWave 주파수와 관련된 가시선, 막힘 및 적용 범위 문제를 극복하기 위해 실외 장비의 광범위한 배포가 필요합니다.

5G와 함께 두 가지 중요한 배포 요구 사항이 나타났습니다. 가용 용량을 늘리기 위해 가능한 모든 위치에 셀 사이트를 추가하는 네트워크 밀집화와 네트워크를 변환하고 5G 기반 서비스를 활성화하기 위해 조명 및 기타 전신주가 사용되는 클라우드화입니다. 충격, 진동, 극한 온도 및 기타 열악한 환경 스트레스 요인에 노출되기 때문에 이러한 배치에는 탄력적이고 견고한 타이밍 구성 요소가 필요하며 이는 MEMS를 의미합니다.

5G 신뢰성은 어떻게 보장됩니까?

안정적이고 탄력적인 5G mmWave 네트워크를 보장하려면 가로등 기둥, 신호등, 경기장, 옥상 및 외벽과 같은 고객 구내에 더 가깝게 배치된 장비(기지국, 소형 셀, 중계기 및 중계기)가 100배 이상 더 필요할 수 있습니다. 이 장비의 대부분은 혹독한 실외 환경에서 작동하며 극한의 온도, 바람, 진동 및 충격을 견뎌냅니다.

5G 구현의 영향을 받거나 관련된 기술은 무엇입니까?

5G 구현의 영향을 받거나 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 기술에는 최적화된 RF IC, 안테나 어레이, 증폭기, 빔포밍 및 빔 관리 기술이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. 최근 사업자 정의 개방형 지능형 무선 액세스 네트워크(O-RAN) 컨퍼런스에서 5G를 위한 타이밍 동기화의 필요성이 크게 논의된 주제였습니다. 이는 5G와 관련된 많은 기본 기술이 동기화를 필요로 할 뿐만 아니라 실제로 이전에 이 규모에 배포된 것 이상의 타이밍 정렬 수준을 요구하기 때문입니다.

5G 배포에 타이밍 장치가 중요한 이유는 무엇입니까?

타이밍 장치는 통신 인프라, 산업 장비, 자동차 시스템 및 수많은 전자 제품을 포함한 모든 전자 시스템의 심장 박동입니다. 타이밍 칩을 피아노 연주자가 사용하는 메트로놈으로 생각하면 음악가에게 정확하고 안정적인 비트를 제공하여 더 선명하고 선명한 음악 연주를 할 수 있습니다. 우리 삶에 타이밍 기술이 널리 퍼져 있음에도 불구하고 시스템 엔지니어와 건축가를 제외하고는 상대적으로 소수의 사람들이 지난 수십 년 동안 통신 혁명에서 시계와 발진기가 수행한 중요한 역할을 알고 있습니다. 5G 시대에 들어서면서 타이밍 기술은 그 어느 때보다 중요합니다.

5G의 다양한 타이밍 기술은 무엇입니까? 왜 실리콘 기반 MEMS인가?

대부분의 전자 시스템은 역사적으로 우리의 아날로그 손목시계 내부에서 조용히 공명하는 수정과 기능적으로 유사한 석영 기반 타이밍 장치를 사용해 왔습니다. Quartz는 70년 된 타이밍 기술이며 그 공진기와 발진기는 수십 년 동안 우리에게 도움이 되었습니다. 그러나 타이밍 산업에서 조용한 혁명이 진행 중입니다. 작고 독창적인 MEMS(Microelectronic Mechanical Systems) 공진기를 기반으로 하는 차세대 타이밍 장치는 환경 스트레스 요인에 대한 최고의 신뢰성과 탄력성을 요구하는 응용 분야에서 석영을 대체하고 있습니다. 아날로그 회로와 결합된 MEMS 기술은 동등한 석영 기반 장치보다 훨씬 더 작고 전력이 낮고 열악한 환경 조건에 훨씬 더 강한 완벽한 타이밍 솔루션을 제공합니다.

MEMS가 사실상의 5G 타이밍 기술로 부상한 이유는 무엇입니까?

MEMS 타이밍 장치는 여러 세대에 걸쳐 완벽해졌으며 4G LTE 및 5G 무선 인프라와 같은 까다로운 통신 및 네트워킹 애플리케이션에서 석영 기반 장치를 꾸준히 대체했습니다. MEMS 기반 공진기, 발진기 및 완전한 "클록 시스템 온 칩" 장치는 석영 솔루션보다 훨씬 더 높은 성능, 안정성 및 탄력성을 제공합니다. 이러한 이유로 MEMS는 실외에 배치된 5G 매크로 및 소형 셀 기지국에 이상적인 정밀 타이밍 기술로 장비 제조업체와 이동통신사가 5G의 약속을 이행할 수 있도록 지원합니다.

결론

5G의 성공은 부분적으로 비할 데 없는 무선 성능뿐만 아니라 견고한 신뢰성 측면에서 고객 만족에 달려 있습니다. 5G를 사용하면 극단적인 온도, 과도한 진동 또는 갑작스러운 충격으로 인한 통화 끊김이나 네트워크 중단에 대한 옵션이 없습니다. 자율주행차를 위한 것이든 원격 수술을 위한 것이든 운영자와 사용자는 모두 5G를 안전 장치로 사용할 수 있어야 합니다. 5G 장비 제조사들은 이미 네트워크 인프라에서 MEMS 기반 타이밍 기술을 사용하기 시작했다. 실제로 현재 10개 이상의 서로 다른 5G 애플리케이션에서 MEMS 타이밍 장치를 사용하고 있습니다.

때가 되었습니다. 5G 혁명이 순조롭게 진행 중이며 MEMS 타이밍 기술의 최신 발전은 다가오는 무선 네트워크 혁신과 변혁에 활력을 불어넣는 데 도움이 될 것입니다.

저자,

Jeff Gao는 MEMS 기술의 시장 리더인 SiTime의 제품 마케팅 이사입니다. Jeff는 5G 통신 전략을 포함한 마케팅의 모든 측면을 책임지고 있습니다.

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