5G革命即將來臨。無論是以無縫增強和虛擬現(xiàn)實體驗形式提供更快，更豐富的內(nèi)容還是實現(xiàn)真正自動駕駛汽車的技術(shù)，它都有望激發(fā)一系列創(chuàng)新和新服務。

在電信行業(yè)的快速發(fā)展的驅(qū)使下，產(chǎn)生了對更高帶寬和更快數(shù)據(jù)速率的巨大需求，需要進行嚴格的網(wǎng)絡升級。通過交換機和路由器的復雜互連將信息從終端用戶傳輸?shù)街醒牒诵木W(wǎng)絡的以太網(wǎng)骨干網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，從10 Mbps到現(xiàn)在的400千兆以太網(wǎng)速度，以及未來大于1 太比特的以太網(wǎng)。

每個5G和400Gbps節(jié)點的核心是一個稱為網(wǎng)絡同步器的半導體定時集成電路（IC）。該同步器可確保采樣信息的準確性，從而減少誤碼和鏈路損傷。

有助于在這些網(wǎng)絡同步器的輸出時鐘上實現(xiàn)超低抖動（噪聲）的突破性技術(shù)稱為體聲波（BAW）諧振器。 

用于計時的TI BAW諧振器技術(shù)

了解TI的體聲波時鐘技術(shù)如何降低振動并簡化下一代通信系統(tǒng)中的設計。

圖1顯示了分組交換電信網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)，其中包括5G無線基礎(chǔ)設施和400-Gbps交換機以及在網(wǎng)絡邊緣及其核心之間傳輸數(shù)據(jù)的路由器。 

圖1：分組交換電信網(wǎng)絡

BAW諧振器是一種高品質(zhì)因數(shù)（高Q值）諧振器，它取代了網(wǎng)絡同步器IC中常見的傳統(tǒng)電感器 - 電容器振蕩器。它是一種類似于石英晶體的薄膜諧振器，夾在金屬薄膜和其他層之間，以限制機械能。結(jié)果實現(xiàn)了無比強大性能的高-Q，超低噪聲諧振器。

為什么這種性能對5G和400-Gbps網(wǎng)絡至關(guān)重要？

400-Gbps收發(fā)器使用四級脈沖幅度調(diào)制（PAM-4）方案來傳輸數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的非歸零調(diào)制方案相比，該數(shù)據(jù)調(diào)制方案在相同帶寬上實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。像光互聯(lián)網(wǎng)論壇通用電氣接口和電氣和電子工程師協(xié)會802.3bs這樣的400-Gbps標準對PAM-4發(fā)射機具有非常嚴格的發(fā)射振動需求，僅將整個發(fā)射機抖動的一小部分分配給網(wǎng)絡同步器生成 參考時鐘。

采用56G PAM-4串行器/解串器（SerDes）解決方案的交換機應用專用IC供應商要求在12 kHz至20 MHz頻段內(nèi)最大集成參考時鐘抖動為150 fs均方根（RMS）。采用TI BAW諧振器技術(shù)的網(wǎng)絡同步器時鐘，例如LMK05318，通常具有小于60 fs（156.25-MHz載波）的集成RMS抖動（12 kHz至20 MHz），如圖2所示。這種性能水平可以幫助設計人員為他們的系統(tǒng)提供面對未來的保障。 

圖2：來自LMK05318網(wǎng)絡同步器時鐘的156.25 MHz輸出時鐘

現(xiàn)在，關(guān)于5G應用中的無線電，5G新無線電標準規(guī)定了低于6 GHz的新頻帶，并擴展到毫米波頻率。雖然低于6 GHz是現(xiàn)有長期演進（LTE） - 高級功能的進步，但真正的挑戰(zhàn)在于毫米波設計，其中更多連續(xù)帶寬可用于傳輸大量數(shù)據(jù)。參考時鐘損傷（例如相位噪聲）可能導致調(diào)制信號失真，這在毫米波設計的較高頻率和較寬帶寬特性中成為問題。

信號質(zhì)量的特征在于系統(tǒng)的誤差矢量幅度，參考時鐘的相位噪聲對它起主要影響。由于更加密集的調(diào)制方案計劃用于5G（目前從256個正交幅度調(diào)制 [QAM] ，未來高達1, 024個QAM），對誤差矢量幅度的要求變得越來越嚴格。因此，來自網(wǎng)絡同步器的低噪聲參考時鐘對于確保最佳系統(tǒng)性能至關(guān)重要。

其他資源

·  在博客“微型技術(shù)，影響全球：突破性TI BAW諧振器技術(shù)打造全新核心電子心跳”中了解有關(guān)TI BAW諧振器技術(shù)的更多信息。

·  閱讀白皮書“TI BAW技術(shù)可為高速網(wǎng)絡提供超低抖動時鐘”。

·  下載應用筆記“使用LMK05318為高速56G PAM-4串行鏈路提供時鐘”。

·  在白皮書中探索5G之路“為5G世界做準備：使能技術(shù)和硬件要求概述”。