運營商們正在積極籌備5G網絡的架設，預計明年即可實現部分地區(qū)試點，2020年或可迎來大規(guī)模應用。而我們都知道，為了實現更高傳輸速率，5G基站運用了諸如Massive MIMO等多種技術，因此其在應對嚴苛外界工況的時候，需要比傳統基站有著更高的可靠性。

如果要實現穩(wěn)定高速的5G傳輸網絡，那么就對于晶振提出了更高精度和更高可靠性的需求。SiTime專注于提供高性能MEMS傳感器，近日專門針對5G應用發(fā)布了全新的Emerald產品線的恒溫晶振(OCXO)。SiTime營銷執(zhí)行副總裁Piyush Sevalia進行了精彩的演講。

5G對于晶振提出了更高的要求

因為5G的傳輸帶寬較大，因此在我們現在的居住環(huán)境內將會安置更多的無線基站。而在這些人類簇集的地方，很難找到一塊空曠的地方來進行基站架設。因此5G基站將會部署在譬如地鐵、高塔等位置，這就對于晶振的尺寸和抗震性提出了更高的要求。

5G服務的成功要求在所有條件下實現無線對無線時間精確性，時間誤差不能超過130ns，而在4G時代的時間誤差要求為1.5個ms左右，因此5G相比4G，在時間精準度上有了10倍的提升。精準計時是5G基礎架構的核心。時鐘需要無“激發(fā)性跳變”，免受沖擊、振動、溫度的影響。Piyush先生提到了幾個指標，一個是高溫穩(wěn)定性，SiTime的恒溫時鐘已經達到了±5ppb;另一個指標是ΔF/ΔT，它體現了在瞬間溫度變化時頻率的變化，可以體現在溫度變化情況下晶振的頻率穩(wěn)定性。SiTime的恒溫晶振產品達到了±50 ppt/℃，比適應晶振優(yōu)秀10倍。在抗振動方面，SiTime的恒溫晶振可以達到±0.1ppb/g，比石英的恒溫晶振優(yōu)秀10倍。

Emerald MEMS OCXO完全適合5G需求

SiTime此次推出的Emerald恒溫晶振，是完全應對5G需求而推出的MEMS時鐘產品。首先在性能上，正如上文所提及的，SiTime的Emerald MEMS恒溫晶振產品，相比傳統石英產品有著很多優(yōu)勢。

上圖是標稱±5ppb的Emerald平臺的恒溫晶振，實測在全溫工作范圍內的浮動僅僅為±1ppb之內。在瞬間溫度變化時，頻率變化也非常的平穩(wěn)。僅僅在±0.05ppb之內。據Piyush介紹，傳統石英恒溫晶振的廠商，需要從外部采購很多零部件，然后回來組裝;而SiTime從MEMS的諧振子道IC設計，道溫補補償的整個技術全部都是自有掌控。所以可以實現對MEMS晶振的一個系統級的把控，實現更好的產品一致性和高可靠性。

除了參數更優(yōu)秀外，Emerald平臺下的晶振還有一個非常創(chuàng)新的特性，那就是可編程性。晶振通常工作壽命可以達到10年之久，而你可以想象到，用不了10年，可能過幾年之后，5G又會被新的協議標準取代，這時候有可能就要對晶振的頻率進行修改。傳統石英晶振就不能實現參數的調整。而SiTime的MEMS恒溫晶振可以通過I2C來進行參數調整，Emerald OCXO 可提供 1 到 220MHz 范圍內任意頻率，支持 LVCMOS/限幅正弦波輸出。

“時序可能是 5G 系統中最大的潛在故障點”，在整個5G網絡中，SiTime都提供了合適的晶振解決方案。從核心網到回傳網絡，再到基站、前傳網絡到射頻的RRH，Emerald恒溫晶振和兩年前發(fā)布的高穩(wěn)Elite平臺的高溫TCXO晶振，可以提供全面的解決方案。據悉，除了可以通過I2C接口對Emerald恒溫晶振實現頻率調節(jié)外，SiTime在未來還將提供晶振內部溫度讀取的功能，用于實現晶振健康監(jiān)控的功能。