Coexistência de Wi-Fi de 5 GHz com celular 5G melhora a experiência do usuário | MEP
Coexistência de Wi-Fi de 5 GHz com celular 5G melhora a experiência do usuário
A demanda cada vez maior por taxas de dados mais altas e tempos de buffer reduzidos continua a impulsionar a evolução da comunicação e transmissão celular. O 5G promete elevar o desempenho a níveis nunca antes vistos, com pressão crescente para implantar aparelhos 5G mais rapidamente do que qualquer padrão celular anterior.
Com essa urgência em liberar smartphones 5G, os possíveis problemas de coexistência com Wi-Fi foram amplamente ignorados, mesmo que o Wi-Fi e o celular 5G sejam tecnologias complementares. A coexistência eficaz das duas tecnologias melhoraria bastante a experiência do usuário final. De fato, o uso de dados de Wi-Fi pode chegar a 92% do total de dados de smartphones, de acordo com vários relatórios de análise.
Além disso, o canal Wi-Fi de 5 GHz (802.11a / n / ac / ax) está sendo amplamente implementado em equipamentos de usuário (UE) em todo o mundo, oferecendo alcance adicional além do tradicional espectro de 2,4 GHz. Combinada às altas velocidades disponíveis no 5G, a utilização eficiente dos espectros Wi-Fi e 5G tem o potencial de oferecer taxas de dados substancialmente aumentadas com latência desprezível. Portanto, é importante que o Wi-Fi permaneça parte integrante dos smartphones e complemente o 5G para fornecer a melhor experiência ao usuário.
Devido à proximidade de canais celulares e Wi-Fi nos espectros de 2,4 e 5 GHz, a utilização dos espectros Wi-Fi e New Radio (NR) pode causar interferência durante a operação. O canal Wi-Fi de 2,4 GHz é adjacente ao espectro n41, n40 e n7, enquanto a banda n79 é adjacente ao canal Wi-Fi de 5 GHz (Figura 1).
1. O canal Wi-Fi de 2,4 GHz é adjacente ao espectro n41, n40 e n7, enquanto a banda n79 é adjacente ao canal Wi-Fi de 5 GHz.
Isso representa sérias ameaças de interferência devido ao vazamento de transmissão (Tx) e à taxa de vazamento de canal adjacente (ACLR) nas respectivas bandas, que podem impactar bastante as taxas de dados se a filtragem apropriada não for usada. Além disso, existe o risco potencial de danos ao hardware devido aos sinais de alta potência que atingem os caminhos de recebimento (Rx). Figura 2 mostra uma ilustração simples das interferências nos casos de coexistência n79 e Wi-Fi.
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2. É mostrada uma ilustração simples das interferências nos casos de coexistência n79 e Wi-Fi.
Até o momento, nem as operadoras nem os OEMs exigiram a coexistência n79 com canais Wi-Fi de 5 GHz. Portanto, as implementações atuais de front-end de RF (RFFE) não levam isso em consideração. Uma dessensibilização (desense) significativa nos canais Wi-Fi de 5 GHz pode resultar se nenhuma medida adicional for tomada.
3. O módulo SKY58255 da Skyworks é um módulo Tx / Rx de banda ultra alta que suporta as bandas n77 a n79.
Por exemplo, o módulo SKY58255 da Skyworks (Fig. 3) é um módulo Tx / Rx de banda ultra alta que suporta as bandas n77 a n79. Atualmente, este módulo está sendo projetado para vários telefones na China e em outros mercados. Como o n79 com Wi-Fi de 5 GHz não é considerado um objetivo de design, este módulo é otimizado para obter o melhor valor de perda e ruído de inserção da categoria, o que pode resultar em desempenho de coexistência Wi-Fi inferior ao ideal (Tabela 1).
O uso de filtros externos de alta rejeição e antenasplexadores (Fig. 4) pode ajudar a solucionar esse problema. Com a rejeição de até 25 a 35 dB, a utilização de um dosplexadores de antena da Skyworks pode melhorar muito a aparência e permitir que o dispositivo do usuário final alcance a coexistência necessária para a utilização adequada dos dois espectros. mesa 2 demonstra o aprimoramento.
4. Antenaplexadores, como os oferecidos pela Skyworks, proporcionam uma coexistência aprimorada.
Filtragem de Hardware
Embora algumas técnicas estejam disponíveis para ajudar a melhorar o desempenho da coexistência, o uso de filtragem de hardware para a coexistência pode oferecer várias vantagens, incluindo maior taxa de transferência, o que se traduz diretamente em taxas de dados mais rápidas. A filtragem de hardware também é independente de plataforma, oferecendo aos OEMs a flexibilidade de usar a plataforma do transceptor de sua escolha. Além disso, ele remove qualquer restrição ao Wi-Fi e o usuário final se beneficia dos modos de ponto de acesso ou AP externo. Mais importante ainda, a filtragem de hardware é preparada para o futuro, portanto, qualquer combinação adicional de bandas não afetaria a filtragem, principalmente porque o 5G continua a evoluir e novas bandas são alocadas.
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Um exemplo de filtragem de hardware pode ser encontrado no antplexador Skyworks n77 a n79, que oferece rejeição superior a 25 dB com baixa perda de inserção e permite a coexistência entre as frequências Wi-Fi e n79 (Fig. 5).
5. Este gráfico demonstra a alta rejeição de filtragem com um antplexador n77 / 79 (sem escala).
Um conceito semelhante pode ser estendido à filtragem Wi-Fi de banda alta e média de 2,4 GHz para permitir a conexão Wi-Fi n7 e n41 a 2,4 GHz e a coexistência de n40 a 2,4 GHz e Wi-Fi n79 (Fig. 6). A implementação externa do filtro também permite flexibilidade em alguns SKUs em que determinadas bandas podem não ser necessárias.
6. Os antenasplexadores permitem uma coexistência feliz com o Wi-Fi de 2,4 GHz e o Wi-Fi de 5 GHz.
Além disso, existem cenários de aplicativos em potencial no intertrabalho NR / LAN e conectividade dupla NR / WLAN, que foram discutidos no 3GPP como um item de trabalho. Ter uma solução baseada em hardware permitirá à UE tirar proveito desse recurso avançado.
Jin Cho é gerente de marketing de produtos, Tanuj Khurana é gerente de marketing de produtos, Justin Lee é gerente de marketing de produtos e Anand Raghavan é engenheiro de sistemas principal da Skyworks Solutions.