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TechnicalFeature 技术特写
不要将雷达性能

毫米波将是5G连接的关键 变成空中楼阁。

mmWave Will Be the Critical 5G Link

Joe Madden, Mobile Experts, Campbell, Calif.
Cree子公司Wolfspeed推出了一款新型
50V、5W GaN功率放大器CMPA0527005F，

在 过去的30年中，移动网络已成为人们生活 围内的流量密度水平将使OFDM网络饱和。将会 工作频率为0.5-2.7 GHz。该器件非常适合
目前，一些迹象表明，在0.15到0.2 GkM范
中的关键部分，移动服务的使用需求开始
达到令人难以置信的水平。今年，全球移动网 有一些方法来突破这一障碍，但在1至3 GHz频 多种应用，如气象雷达、ISM、无线通
络每月数据流量将高达30艾字节。而且这一需 段内需要大量极低功率的射频节点才能满足流
求将继续以每年约50％的速度增长。美国约有 量密度超过0.2 GkM的需求，这将非常昂贵。 信和数据链路。该碳化硅基GaN器件可
15％的成年人全天使用LTE，因此他们关闭了 向移动网络添加5G频谱实际上可以降低流
Wi-Fi（说管理Wi-Fi热点很烦人）。依赖于“不 量密度。例如，韩国领先的网络之一在最近推 以在连续波、脉冲和线性条件下运行，
限量套餐”的年轻人每月消耗50 GB的移动视频 出3.5 GHz频段中的100 MHz频谱时出现了GkM
流量。有迹象表明数据需求将继续快速增长。 下降。如图2所示，在28 GHz频段新增的800 作为多级功率放大器中的前置驱动器。
Mobile Experts跟踪了全球多个移动运营商 MHz频谱将使关键热点的流量密度降低到更易
对移动数据的需求，他们以每平方千米每兆赫 于管理的水平。
兹频谱的吉比特每秒流量（GkM）为单位衡量 因此，在许多方面，运营商可被视为使用
和跟踪忙区在忙时的流量水平。为了理解先进 5G频谱来管理其流量密度。当高密度使增加容
网络如何处理某些城市的极端需求，通过不同 量变得昂贵时，添加更多频谱是最佳选择。 特点：
的运营商之间的GkM比较，可以评估是否需要
小小区（small cell）、大规模MIMO或毫米波以 用毫米波增加容量 专为50V前置驱动器而设计的
满足需求（如图1所示）。 在5 GHz以下的许可频段用完之后，移动 输入匹配分立器件
GkM流量密度多年来一直在稳步上升，并 运营商开始将毫米波频谱视为获得大带宽的机
且在东京和首尔的地铁站等地方最为明显，成 会。美国是一个很好的例子，在C波段没有宽的 20dB的小信号增益
千上万的人站这里观看视频。随着新的应用和 频谱块，因此移动运营商在28和39 GHz毫米波 15dB关联增益
视频内容在移动平台上的推出，流量密度的统 频段上投入了大量资金。
计增长非常平稳。 事实上，在美国主要城市区域的大型移 P =24dBm时，连续波输出功率超过5W
IN
观察发现，移动运营商普遍采用小小区覆 动网络的6 GHz以下容量已经耗尽。在超级碗
盖流量密度大于0.02 GkM的区域。换句话说， （美国橄榄球超级杯大赛）等特殊活动期间，
宏网络饱和流量超过0.02 GkM，小小区成为增 移动网络的流量密度在0.12 GkM以上。Mobile
加容量的更经济的方式。最近，网络的流量密 Experts对美国网络的四个部分（城市密集区、
度超过了0.1 GkM，因此需要大规模MIMO才能 城区、郊区和乡村）的移动数据需求进行了建
继续增加容量。 模，估计包括宏基站、小小区、CBRS、LAA以
及6 GHz以下大规模MIMO的移动网络的容量。
0.16
Seoul 如图3所示，即使拥有充分利用的具有最大容量
0.14 Tokyo 的异构网络，密集城市区的需求将在2023年超
NYC Massive MIMO Viable 过容量。请注意，图3中显示的数字代表了美国
0.12
San Francisco
Mobile Density (GkM) 0.10 Shanghai 代广场等极端高密度位置的需求将高于2021年
所有密集城市站点的总需求和容量，因此像时
London
Above GkM = 0.1
至2022年期间的容量。根据流量密度基准的趋
0.08
势，到2022年，纽约市密集的城市节点的峰值
0.06
0.04
LTE Small Cells Used 时间的流量密度应达到0.1 GkM或更高的水平。
毫米波如何派上用场
at GkM = 0.02
0.02
许多经验丰富的RF工程师对在移动环境中
0 使用毫米波无线链路的合理性持怀疑观点。毕 详细了解此新产品：
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 竟，毫米波链路依赖于窄波束以实现合理的链路
2
图1：移动数据流量密度的基准数据（Gbps/km /MHz或GkM）。 预算。RF信道中的任何杂波都会破坏窄波束。 HTTP://GO.WOLFSPEED.COM/2019MWJ-CHINA
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