5G通信频段的一点事儿及Sivers毫米波射频产品的潜在应用场景
全球5G网络频段的划分及中国5G频段布局
全球5G网络频段主要分为Sub-6GHz频段和毫米波（mmWave）频段（毫米波是指波长为1mm至10mm，频率为30GHz至300GHz的电磁波。而在移动通信领域，通常将24GHz-100GHz的电磁波称为毫米波）。5G毫米波网络与Sub-6GHz网络并不是“二者只能选其一”的对立关系，而是“鱼和熊掌可以得兼”的互补关系，各国选择先走何种技术路线，更多是基于自身的国情来考虑。而中国在5G Sub-6GHz网络建设成熟之后，对于5G毫米波网络的建设也已经被提上了日程。2021年4月30日，工信部又发布了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》征求意见稿（以下简称“意见稿”），该意见稿提出，到2023年，我国5G个人用户普及率将超40%，用户数超过5.6亿。同时，意见稿提出，将“适时发布5G毫米波频率规划，探索5G毫米波频率使用许可实行招标制度”。这也意味着继5G Sub-6GHz网络在国内全面铺开之后，5G毫米波在国内的建设也即将起航。
Sub-6GHz和5G毫米波通信的结合机会和场景
利用Sub-6GHz实现5G的广覆盖，利用毫米波系统实现室内场馆（体育赛事、演唱会、大型会议）、交通枢纽（地铁站、高铁站）及办公区域覆盖，以及室外热点覆盖、无线宽带接入等。毫米波与Sub-6GHz协同部署，可以实现大容量和广覆盖的有机结合。
5G毫米波通信即将登场2022年北京冬奥会
5G毫米波支持的多样化应用场景包括：运动员竞技体验、5G混合现实智慧雪场、8K视频传输、5G全视角赛事服务和自由视角赛事直播、5G毫米波全景体验等。基于毫米波的5G多视角赛场直播方案，直接取景张家口国际越野滑雪中心外场，将无人机、头戴摄像机、专业摄影相机通过无线网络与基站通信，多角度实时回传运动员在国家越野滑雪中心赛场上的飒爽英姿，实现多角度赛场直播，为实际观赛者提供多样化的观赛体验。
品牌简介
Sivers集团总部设在瑞典，是数据与电信网络和光学产品、光纤网络、传感器和光无线通信（Li-Fi）的先进 5G 系统的国际供应商。Sivers 半导体集团通过提供传感器、数据和无线网络方面的解决方案，实现更好互联、更安全的世界。
Sivers在无线业务领域开发、制造和销售基于5G毫米波网络先进技术的芯片、组件、模块和子系统。毫米波是正在构建的5G网络中的关键技术，也是无线解决方案的核心。业务领域主要向系统制造商提供，然后向电信运营商交付服务。
以下分别介绍毫米波5G射频芯片的五个典型应用领域：
一、固定无线接入
一种真正的千兆速度光纤连接的替代或补充，在授权和免授权的频谱中运行。由于终端用户对数据的需求似乎是无限的，宽带提供商正在寻找能够替代光纤的创新解决方案。在无法挖掘（或需求不足）的地区，5G无线宽带是一种经济高效、可靠且灵活的替代方案。
挑战
1、在选择无线替代方案时，选择授权频段还是免授权频段？
2、需要提供什么速度、范围和吞吐量？
3、Sivers半导体公司提供了一系列的解决方案，可以完全满足您的需求和预算。
优势
1、更长距离：优越的链路预算使传输能够通过更长的距离到达更多的可寻址客户。
2、处理更多数据：毫米波技术正在为利用高频频谱以千兆位速度提供海量数据服务开辟新的机遇。
3、服务更多客户：更宽的频谱、更好的链接预算、更长的覆盖范围和更多的客户连接意味着一个更好的商业案例。
客户案例
剑桥通信系统公司CCS Metnet 60G集成Sivers半导体60ghz毫米波无线电/天线解决方案 “经过广泛的搜索，我们得出结论，Sivers半导体公司提供了真正独特的功能和性能，我们可以将其集成到我们的硬件平台中，并利用这些功能和性能提供差异化的解决方案—提供最高的每个节点容量、57-71 GHz频段的所有六个通道的使用以及最佳的范围性能。”
二、5G Open-RAN
开放无线电接入计划允许运营商根据自己的选择混合和匹配硬件，从而降低了成本和复杂性。Open-RAN方法在毫米波领域同样有用，供应商、产品公司和移动运营商都可以从Sivers独特的功能中获益。
挑战
由于毫米波部署需要视线，最大的挑战是以合理的价格确保足够的吞吐量给客户。Sivers technologies直接解决了这一问题，提供了一系列完美平衡成本和性能的产品。
优势
1、更长距离：优越的链路预算使传输能够通过更长的距离到达更多的可寻址客户。
2、处理更多数据：毫米波技术正在为利用高频频谱以千兆位速度提供海量数据服务开辟新的机遇。
3、服务更多客户：更宽的频谱、更好的链接预算、更长的覆盖范围和更多的客户连接意味着一个更好的商业案例。
三、V2X -车联网
对移动数据不断增长的需求现在已经超过了3G和4G的能力。5G能够以千兆速度将数据传输到移动中的车辆上.自动驾驶和与车辆的宽带连接(基于道路和轨道)已经改变了人们对移动数据的期望。传统的千比特和兆比特传输对于轻量级的使用来说是不够的——安全措施、遥测和与其他车辆的通信将需要数十亿个连接，其中很多都以千兆的速度。
挑战
速度、移动和千兆连接的结合是一个挑战。一个系统经常需要处理快速移动的物体，无线基站之间的快速切换，并在长距离保持千兆速度。
优势
1、更长距离：优越的链路预算使传输更长的距离，并使更大的灵活性连接到可寻址车辆。
2、处理更多的数据：毫米波技术开辟了新的机会，利用移动中的高频频谱以千兆速度传输数据。
3、服务更多的顾客：更宽的频谱、更好的链接预算、更长的覆盖范围和更多的连接客户意味着更优越的商业案例。
合作伙伴的成功故事
Sivers半导体很自豪能成为创新的核心，这次我们的合作伙伴Fujikura在日本成功演示了高速V2X通信，使用WiGig mmWave技术实现了未授权的5G。该项目的目的是通过在能见度较低和没有交通灯的十字路口利用车辆对基础设施通信和车辆对车辆通信，来确认当地公交服务的安全驾驶支持系统的有效性。
四、移动回程
自从GSM引入以来，微波连接已经成为连接移动基站的主要方式之一，提供了快速部署、灵活性和低TCO。对基站更大容量的需求推动了解决方案的开发，以支持比传统微波频率(从6到42 GHz)能提供的更高的吞吐量。5G宽带接入的要求要求在毫米波领域使用更宽的频谱。
挑战
当设置一个无线电基站时，射频覆盖是优先考虑的——你不能总是依靠光纤到那个地点。无线回程是解决方案，但要在一个射频信道上达到千兆位速度是一个挑战。Sivers允许在未经许可的60GHz频段上访问完整的14ghz频段，提供高达10gbps的速度。
优势
1、免授权频段：免许可的64-71GHz频段具有更大范围的低衰减。
2、处理更多的数据：使用高阶调制的全2GHz信道以获得每个射频信道10 Gbps的容量。
3、适应性强：使用½和¼通道，提高部署的灵活性和自由度。
五、高清图像视频无压缩实时传输
毫米波技术开辟了新的用例，有可能传输未压缩的实时数据。高速连接允许成本效益的千兆位传输，无需电缆和连接器。传输医疗或工业应用中必不可少的未压缩高清视频，需要超过3gbps的带宽。到目前为止，这种速度仅限于光纤。有了60ghz毫米波频段的接入，现在就有可能提供一种成本效益高的无线替代方案。
挑战
在毫米波频率上保持良好的无线连接需要结合电子波束形成和稳定的高吞吐量。我们的60ghz rfic和模块满足这两方面的需求，具有优越的“片上”合成器和集成波束形成器，支持高达7gbps的速度。
优势
1、更具灵活性：电子波束形成能力有助于消除电缆和连接器的麻烦。
2、处理更多的数据：先进的合成器性能和完整的2Ghz信道将连接速度提高到7Gbps。
3、质量和可靠性：稳健的设计，高水平的集成和市场领先的性能。我们的mmWave经验是高质量和稳健运营的关键。
主要产品
1、5G芯片
TRXBF/01
Sivers Semiconductors AB (publ)是集团母公司，由全资子公司Sivers Wireless AB、Sivers Photonics和Trebax AB组成。Sivers半导体Sivers无线总部设在瑞典的基斯塔，在瑞典哥德堡设立当地办事处。Sivers光子的总部和工厂位于苏格兰格拉斯哥。
免授权频道5G的射频集成电路，支持57至71GHz的全频率范围，能够长传输范围和高达7Gbit/s的速度。出色的误差矢量幅度（EVM）性能允许64 QAM调制或更多。支持任何具有零中频接口的毫米波调制解调器。
技术规格
TRXBF/02
授权频道5G射频芯片，支持24-29.5GHz的全频率范围，速率高达5Gbit/s。大幅减少分离元件的集成设计带来更低功耗和更质量。
技术规格
•24至29.5 GHz范围
•速度高达5 Gbit/s
•16+16信道波束形成收发器
•温度范围-40℃至+85℃
•支持256QAM调制或更多
•支持毫米波调制带零中频/低中频
•将多个RFIC组合，可实现更长的覆盖范围和更高的性能
2、5G模组
BFM06010/ BFM06011
Sivers IMA 16+16 IEEE802.11ad波束形成射频模块针对高性能WiGig应用进行了优化。它符合ieee802.11ad标准，设计用于与市场领先的基带调制解调器接口。射频模块的目标是数据和电信基础设施解决方案，如固定无线接入、住宅宽带接入、前向传输、小小区回程、宏小区回程、无线高速点对多点网络、网状网络、无线接入点等。
射频模块结构在发射和接收模式下均采用直接转换，信号路径为机载60GHz贴片天线优化，并与基带调制解调器无缝IQ连接。它包括用于抑制带外干扰的模拟信道滤波，使射频模块在噪声无线电环境中具有鲁棒性。它包括一个完全自主的自动增益控制，根据需要和带外信号电平优化接收增益。该模块集成了SiversIMA高性能TRX BF/01毫米波波束形成收发器IC、天线阵列、环路滤波器、LDO和基带功能，使用高速Samtec 100针作为板对板连接器接口。
优势
特征
–宽频带接收和发射天线阵列优化为在频带内工作：57-71 GHz
–16个接收和16个发射波束形成信道
–符合IEEE 802.11ad标准，MCS0-12调制
–支持2GHz信道，支持波束形成和转向+/-45度
–支持128QAM调制全信道
–支持256QAM调制半通道
–支持半频段和四分之一频段通道
–出色的射频性能提供一流的EVM性能
–提供+40dBm（EIRP）的综合输出功率
–固定截止模拟接收/发送IQ基带滤波器
–与基带调制解调器的直流连接
–易于使用自主校准程序和无缝基带接口
–带温度测量的辅助ADC
–小型高度集成的外形
BFM06009
Sivers半导体公司推出了一种新的、创新的射频模块，覆盖了整个14Ghz的带宽（57-71Ghz），具有2D波束控制（方位和仰角方向控制）。此模块使您能够区分并满足60GHz固定无线接入（FWA）产品的大规模生产需求，而不会牺牲竞争性能。通过将TRX BF/01射频集成电路的市场领先性能与创新的天线设计相结合，您将获得60 GHz FWA网络大规模部署所需的灵活性和性能。在一个模块中传输接近+40 dBm的功率和2D波束控制功能，使FWA产品能够以很低的总拥有成本部署在多样化的应用中
主要特点
•57-71千兆赫
•针对未授权5G频谱（802.11ad和5G NR-U，TDD）进行优化和准备
•支持的吞吐量10 Gbit/s
•使用集成合成器，支持高达256 QAM SC
•16+16 Tx/Rx阵列
•直接转换I/Q收发器
•中频带宽1.2 GHz
•用于即时波束控制/形成的集成波束本
•波束转向：方位角±54°，仰角±25°
•+39 dBm TX EIRP
•7 dB NF（噪声系数）
•电气接口：级联通孔至基带板
•通过集成模拟基带和自主校准实现无缝低成本调制解调器集成
3、开发套件
向市场推出完整的5G解决方案既费时又费钱。你需要大量昂贵的射频集成电路测试设备。现在，Sivers为您提供了利用我们的集成测试平台来大幅节省成本和简化系统集成的可能性。
Sivers Semiconductors已经开发了一个5G毫米波系统平台，包括我们的5G新型无线电（NR）波束形成射频集成电路（RFIC）、贴片天线射频模块和Xilinx射频片上系统（RFSoC）。该平台包括一个Matlab中的modem仿真框架，该框架允许使用真实的5G NR波形来评估无线电性能。利用我们的集成测试平台，大大简化您的5G NR mmWave系统的系统集成。
EVK06002 (57-71GHz)
EVK02001 (24-29.5GHz)
主要特点
•工作频率范围：24-29.5 GHz或57-71 GHz
•无线电校准
•5G NR帧结构和波形
•电子波束成形
•调制高达256 QAM
•子载波间距高达120 kHz
•信道带宽高达400 MHz
•优势：
-EVM
-幅度
-数据包错误率
•接收AGC
•模拟损伤的补偿算法
-RX直流偏移补偿
-IQ补偿TX和RX
-相位噪声补偿与信道估计
-频偏和信道估计
•RFIC控制：
-Matlab通过SPI
-FPGA到GPIO
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