5G im Internet der Dinge (IoT)

 

Schnell wachsender IoT Markt

Das Internet der Dinge erlaubt viele Anwendungen von Technologien aus anderen Techniksparten, wie dem Mobilbereich. Die wichtigste Eigenschaft von IoT Geräten, ist die Fähigkeit über das Internet Daten auszutauschen. Für diese Anforderung ist eine entsprechende Funkverbindung essenziell. Es gibt zahlreiche infrage kommende Funktechnologien. Jedoch ist keine so gut geeignet wie der neue 5G Mobilfunkstandard. Entwickler von 5G IoT Designs profitieren von zahlreichen Vorteilen und der Zukunftssicherheit des neuen Funkstandards. Bis 2022 sollen mehr als 100 Milliarden IoT-Objekte in Betrieb sein. Dies bedeutet enorme Arbeit und enormen Druck für HF- / Mikrowelleningenieure, 5G- und IoT-Produkte schnell zu entwerfen und zu bauen, um einen Marktanteil zu konkurrieren.

 

 

 

Vorteile von 5G im Internet der Dinge (IoT)


In 5G ist nicht nur eine Geschwindigkeitssteigerung zu sehen. Im Vergleich zu der Evolution der Vorgängerversionen (3G, LTE) kann das Netz der Zukunft noch mehr. Es kann im Bereich Mobilfunk als Revolution gesehen werden. Erstmals stehen nicht Smartphones bzw. Endgeräte im Fokus. Stattdessen setzt 5G auf die Vernetzung von digitalen Endgeräten. Milliarden von Geräten werden mit uns kommunizieren können. Die Steigerung der Geschwindigkeit ist nur einer der Vorteile und die ist im 5G-Netz tatsächlich beeindruckend. Das neue 5G-Internet ist im Vergleich zum Internet über 3G (UMTS) und 4G (LTE) um das 100- bzw. 1.000-fache höher. Unter optimalen Voraussetzungen beträgt die Datenübertragungsrate über das neue mobile Breitband bis zu 20 Gbit/s.

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der 5G für IoT interessant macht ist die Datenübertragung in nahezu Echtzeit. Der Fachbegriff ist hier Latenz. Je geringer die Latenz ist, desto besser für die Anwendung. Denn eine Applikation mit geringer Latenz kann schneller reagieren. Als typisches Anwendungsbeispiel, wo eine geringe Latenz erforderlich ist, wäre das autonome Fahren zu nennen. Bei 5G spricht man von einer Latenz von 1 Millisekunde. Im LTE-Netz ist die Latenz mit etwa 50 bis 80 Millisekunden deutlich höher.

 

 

Radio-Front-End Steuerschnittstelle

RFFE bietet eine schnelle, agile, halbautomatische und umfassende Steuerung der komplexen RF-Subsystemumgebung, die strenge Leistungsanforderungen stellt und bis zu 19 Komponenten pro Businstanz (bis zu 15 Slave-Geräte und bis zu vier Master-Geräte) einschließlich Stromversorgung umfassen kann Verstärker, LNAs, Antennentuner, Filter und Schalter.

Die Schnittstelle kann auf die gesamte Palette der HF-Front-End-Komponenten angewendet werden, um das Produktdesign, die Konfiguration und die Integration zu vereinfachen und die Interoperabilität der von verschiedenen Anbietern gelieferten Komponenten zu erleichtern. Die Annehmlichkeiten erleichtern es Anbietern von HF-Geräten, Basisband- und Transceiver-Anbietern sowie mobilen OEMs, die Anforderungen der Endbenutzer nach schnelleren Datengeschwindigkeiten und besserer Anrufqualität zu erfüllen, skalierbare Lösungen zu entwickeln und die Markteinführungszeit für neue Designs im Mobil- und Automobilbereich zu beschleunigen. Industrie- und Internet der Dinge (IoT).

 

 

 

 

Neue angepasste Version von RFFE für 5G IoT Anwendungen

Die aktuelle Version, MIPI RFFE v3.0, wurde entwickelt, um eine genauere Timing-Präzision und reduzierte Latenzen zu erzielen, die erforderlich sind, um den 5G-Rollout weltweit voranzutreiben. Die neue Version optimiert und optimiert die Schnittstelle, um schnellere und dynamischere Konfigurationsänderungen innerhalb und zwischen RFFE-Subsystemen zu ermöglichen und die spezifischen Funktionen bereitzustellen, die für den Frequenzbereich 1 (FR1) herkömmlicher Sub-6-GHz-Mobilfunkbänder erforderlich sind.

RF-Bänder für Uplink- und Downlink-Kommunikation haben sich in 5G vervielfacht, und SCS-Fenster (Subcarrier Spacing) zwischen RF-Paketen haben sich verengt. MIPI RFFE v3.0 erfüllt diese Anforderungen des 3GPP 5G-Standards durch die Bereitstellung erweiterter Triggerfunktionen und -funktionen zum Synchronisieren und Planen von Änderungen in Registereinstellungen, entweder innerhalb eines Slave-Geräts oder über mehrere Geräte hinweg:

 

  • Zeitgesteuerte Trigger - Ermöglichen eine engere, synchronisierte Zeitsteuerung mehrerer Aggregationskonfigurationen für Träger
  • Zuordnende Trigger - Aktivieren Sie die Neuzuordnung von Gruppen von Steuerfunktionen

 

 

Protocol Analyzer für 5G IoT Designs mit RFFE Schnittstelle

 

Der PGY-RFFE-EX-PD ermöglicht den Entwicklungs- und Testingenieuren die RFFE-Schnittstelle auf ihre Spezifikationen hin zu testen indem sie den PGY-RFFE-EX-PD als Master/Slave konfigurieren, RFFE-Verkehr mit Fehlerinjektionen, Amplitudenvariation und eine Dekodierung der RFFE-Protokollpakete erzeugen.

 

 

RFFE-Protocol-Exerciser-and-Analyzer