Anokiwave以矽晶创新 推动毫米波5G 商业化的实现
- 李佳玲／台北
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虽然毫米波5G在带宽、用户容量和服务品质方面拥有显着的效能优势，但推动毫米波5G商业化的实现，迄今仍面临着诸多挑战。特别是，毫米波5G商业案例的成功，其重点在于如何透过大量制造来降低成本，并利用经济规模来实现与WiFi相近的成本点，才能真正发挥毫米波5G的潜力。
本文将说明Anokiwave如何透过矽晶创新，以最新的第四代芯片技术，推动毫米波5G的首个商业案例 ─固定无线存取（FWA）─ 从小规模（实验性）转变为大规模部署的技术可行性。
FWA是毫米波5G的第一个使用案例─印度Reliance Jio展开FWA部署计划
在5G应用市场中，固定无线存取（FWA）是最具成长潜力的。随着视讯会议、视讯串流、游戏与智能家庭应用的兴起，推升了家庭宽频市场的成长。根据爱立信《固定无线手册》，到2028年，全球FWA连接数将达3亿个，其中有2.4亿个是以5G部署的。以2022年FWA连接数1亿个来计算，至2028年的复合年用户成长率（CAGR）为20%；同时，FWA数据流量的复合年成长率高达31% 。
爱立信《固定无线手册》也说明了FWA的潜在市场（addressable market），涵盖住房密度范围从密集城市（每平方公里800到1600户）到城市（每平方公里400到800户）、郊区（每平方公里120至400户）和乡村（每平方公里10至120户）的广大范围。
针对以上每个市场，FWA初期都是利用以中频运作的现有基础设施来部署。随着用户使用量的增加，毫米波技术有助于大幅增加可服务的用户数量，以及整体的流量负载。但要与既有的有线和光纤通讯服务商竞争，FWA必须提供合宜的成本及更佳的数据传输率，才有可能吸引用户移转到此新技术。
有监于毫米波芯片技术的进展，现在终于看到了FWA即将在印度展开大规模部署的实际案例。由于家户密度和人均数据需求呈指数级成长，印度非常适合采用毫米波5G技术。印度政府亦认为，毫米波FWA是协助其「打破数码落差」的最经济方式，无需部署昂贵的最后一里光纤线路。
因应此政策，印度的电信业龙头Reliance Jio已于2022年购买26GHz频谱，将建置名为「Airfiber」的 FWA网络，这对毫米波FWA的商业应用具有指标性意义。
运用矽晶创新克服毫米波商业部署的挑战
面对市场对毫米波频段的强劲需求，业界必须克服5G FWA系统大规模部署的挑战。由于第一代gNodeB（基站）和CPE（客户端装置）的成本仍然较高，而且目前的CPE尚缺乏能够提供终端用户最佳数据率的效能。再加上，5G毫米波基带芯片市场缺乏多样性，这些都影响了CPE生态系统的发展。
此外，毫米波5G的商业案例的实现，需要CPE装置能提供类似光纤的数据传输率，并能协助服务供应商降低营运支出（OPEX）和资本支出（CAPEX）成本才有可能。
回顾半导体产业的发展，是建构在矽晶制程的持续微缩，提升效能并降低成本的基础上。因此，对现今5G设备中的毫米波前端芯片来说，矽晶技术创新将扮演重要角色，终将依循WiFi大量普及的例子，推动毫米波设备的成本目标的实现与技术挑战的克服。
Anokiwave便是矽晶毫米波芯片的领先供应商，过去6年来，透过推出四代的矽晶毫米波波束成形（beam forming）IC，成功实现了90%的成本降低，以及效能的大幅提升。
随着毫米波相控阵列天线投入商业应用，Anokiwave在此领域居于领先地位，已成功开发四路BFIC架构，具有高容量/低成本可扩展性，能以更少的IC和天线元件，以及更低成本实现大量的基站与CPE应用。
此外，Anokiwave的新IC系列具备多项重要特性，包括更高的线性功率等级、最低的误差矢量幅度（EVM）效能、最低的杂讯系数效能以及Zero-Cal、温度补偿技术、更高的矽晶整合度和宽频操作等。透过把Zero-Cal功能和温度补偿技术与阵列馈电网络的PCB布局结合在一起，可显着减少或免除阵列校准的需要，进而降低无线电成本并减少CAPEX。
从系统层级来看，这些矽晶创新可为服务供应商带来多项效益：
．更大的覆盖范围和更多的使用者数量
．每个蜂巢式基站覆盖面积增加4倍
．针对给定的数据速率，使用者数量增加3倍
．降低每个使用者、每个基站的CAPEX
．毫米波覆盖每平方公里的成本降低70%以上
．更高的投资报酬率和更快的现金流回收
这些结果带来了市场革命，这是第一次，毫米波5G不仅具技术可行性，而且在大规模的商业应用上也成为事实。
总结
从开发具成本效益的毫米波芯片，到商业应用的真正实现，矽晶整合技术发挥了重要作用。身为毫米波产业先驱，Anokiwave透过矽晶创新，已为大规模的毫米波商业应用奠定了重要基础。
Anokiwave开发的四路BFIC架构已获得毫米波5G生态系统的广泛采用。由于预见了毫米波5G网络商业化的成本挑战，藉由率先业界采用CMOS制程，运用其高整合度与功能性来推动毫米波前端芯片的进一步成本降低。
随着印度开始率先部署商用毫米波FWA网络，现在业界将聚焦于如何发挥毫米波5G的潜力，带来更具影响力的经济、社会及环境效益。Anokiwave亦将投入于此。
此外，Anokiwave近来的另一项重要进展是，该公司已于2024年初被全球主要的功率放大器和滤波器解决方案大厂Qorvo收购。凭藉着更丰富的资源，以及两家公司产品的彼此互补，将能持续开发毫米波5G应用的先进BFIC与IF-RF解决方案，以为客户提供卓越的效能、效率和整合度，推动更多的创新应用与商机。
