Operaattorit rakentavat nyt vauhdilla 5G-verkkoja. Nopeus- ja latenssivaatimukset kasvavat verkoissa niin koviksi, ettei vanhoilla kvartsipohjaisilla kiteillä voida saada ajastusta riittävän tarkaksi. Verkkojen synkronointiin tarvitaan MEMS-pohjaisia oskillaattoripiirejä.
MEMS-kellopiireistään tunnettu SiTime esittelee nyt markkinoiden ensimmäisen OCXO- eli uuniohjatun oskillaattorien MEMS-piiriperheen. Markkinointijohtaja Piyus Sevalian mukaan nämä OCXO-piirit ovat ensimmäiset, jotka tukevat ITU:n vaativaa 5G-synkronointia radiosta-radioon.
4G:ssä riitti, että radioiden välinen yhteys oli synkronoitu 1,5 mikrosekunnin tarkkuudella. 5G:ssä vaatimus on 130 nanosekuntia. – Aikaa on 10 kertaa vähemmän ja tämä tahdistus edellyttää MEMS-oskillaattorin nopeutta, Sevalia korostaa.
Sevalian mukaan uusi Emerald-alusta on vallankumouksellisen tarkka ajoitusratkaisu, joka ratkaisee 5G-verkkolaitteiden kriittiset ajoitushaasteet. Emerald-alustan avulla operaattorit voivat ottaa käyttöön 5G-laitteissa ankarissa olosuhteissa ja tarjota luotettavasti tehtäväkriittisiä palveluita.
SITimen pääjohtaja Rajesh Vashist korostaa, että ajoitus on potentiaalisesti suurin yksittäinen 5G-järjestelmien vikaantumisen syy, ja se voi vaikuttaa verkkojen suorituskykyyn, luotettavuuteen ja operaattorien liikevaihtoon. - 5G-ajoitus on monimutkainen haaste verkkojärjestelmien valmistajille, ja se vaatii uutta lähestymistapaa ohi tällä hetkellä käytössä olevien perinteisten komponenttitason menetelmien sijaan.
- Yhdistämällä MEMS:n ja ohjelmoitavan analogiapiiristön, innovatiivisen koteloinnin ja suorituskykyiset algoritmit olemme luoneet ratkaisun, joka on jopa 20 kertaa parempi kuin tällä hetkellä tarjolla olevat ratkaisut, Rajesh Vashist hehkuttaa.
OCXO-piirit tarjoavat suorituskykyisimmän ajoituksen ja ovat kriittisiä kaikkien tietoliikenneverkkojen luotettavan toiminnan kannalta. Kvartsipohjaiset OCXO-piirit ovat kuitenkin hyvin herkkiä ympäristön vaikutuksille kuten tärinä, lämpötilavaihtelut ja iskut, jotka voivat heikentää verkon suorituskykyä, lyhentää käytettävyysaikaa, ja vaikuttaa tehtäväkriittisiin palveluihin.
Emerald-kellopiirit ovat aina ohjelmoitavia, mikä varmistaa 100 prosentin saatavuuden lyhyillä toimitusajoilla. - Innovatiiviset lämpötilan kompensointialgoritmimme yhdessä MEMS- ja analogiakomponenttien kanssa varmistavat, että 5G-laitteita voidaan ottaa käyttöön kaikkialla, kaikissa ympäristöissä, sanoo Piyush Sevalia.
Perinteisten kvartsipohjaisten OCXO-piirien herkkyyden takia asiakkaat joutuvat turvautumaan moniin varotoimiin taatakseen luotettavan toiminnan. Avainhaaste on OCXO:n sijoittaminen piirikortilla. Se täytyy sijoittaa kauaksi stressitekijöistä, kuten lämpö ja ilmanvaihdon aiheuttamat nopeat lämpötilamuutokset. Tämä monimutkaistaa reititystä ja aiheuttaa mahdollisia ongelmia signaalin eheyteen. Suunnittelijat ovat myös kokeilleet erikoisten muovisten OCXO-päällysten käyttöä lämpötilaeristyksessä, mikä merkitsee lisävalmistusvaiheita ja tuotannon monimutkaistumista.
Emerald-sarjan OCXO -oskillaattorit eliminoivat kaikki nämä ongelmat: ne yksinkertaistavat suunnittelun, lyhentävät kehitysaikaa ja parantavat järjestelmän suorituskykyä. Ohjelmoitavan analogia-arkkitehtuurin ansiosta Emerald-piirit tarjoavat minkä tahansa taajuuden 1-220 MHz väliltä, mikä varmistaa sen, että asiakas voi valita optimaalisen taajuuden omaan sovellukseensa. Piiri tarjoaa myös kaksi lähtösignaalityyppiä piirikortin optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Lähitulevaisuudessa Emerald OCXO -sarjaan tuodaan myös laajennettu lämpötila-alue (-40…+95C, -40…+105C) ja I2C-sarjaliitäntä järjestelmän ohjelmointiin.
Emerald MEMS OCXO SiT5711/12 -piirien näytteet ovat nyt saatavilla valikoiduilla asiakkaille. Tuotantomäärät tulevat tarjolla vuoden 2019 toisella vuosineljänneksellä katalogijakelijoilta kuten Digi-Key ja Mouser.
Toshiba on kehittänyt ajoneuvojen ECU-yksiköitä varten hilaohjainpiirin, joka antaa suunnittelijoille mahdollisuuden luoda auton ydintoimintojen ohjausta varten yhtenäisen alustan, jota voidaan mukauttaa monenlaisiin kuormiin ja toiminnallisiin turvavaatimuksiin komponenttien valinnan ja ohjelmallisen konfiguroinnin avulla. Ohjainpiiri TB9084FTG kuroo umpeen kuilun vähimmäistoimintoja vaativien piirien ja erittäin monimutkaisten, turvakriittisten osien välillä.
