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.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
