日前，愛立信與IBM聯合宣布，成功推出用于未來5G基站的緊湊型硅基毫米波相控陣列集成電路（簡稱IC），工作頻率為28GHz。該IC已在相控陣列天線模塊中成功進行了演示，為準5G商用網絡部署鋪平道路。
愛立信和IBM研究院的科學家近兩年來緊密合作，致力于開發5G相控陣列天線設計 ，近期取得了突破性進展。IBM在高度集成的相控陣列毫米波IC和封裝天線解決方案領域具有豐富的專業知識，而愛立信在移動通信電路和系統設計方面經驗豐富，這些優勢使協作團隊實現了多個新的技術里程碑。
愛立信網絡產品部主管Thomas Noren表示：“5G標準化在去年取得了許多令人鼓舞的進展，包括啟動現網試驗。這一切歸功于業界在研發方面做出的巨大努力，此外，我們與IBM研究院合作進行相控陣列天線方面的研究，幫助運營商有效地部署無線接入基礎設施，為未來的5G網絡奠定堅實的基礎。人機交互、虛擬現實、智能家居設備和車聯網等領域的用例和應用層出不窮，它們依托創新技術，能夠實現更快的數據傳輸速率、更寬的帶寬和更長的電池使用壽命。”
IBM研究院科學與解決方案副總裁Dario Gil博士表示：“5G毫米波相控陣列的進步是一個重要的突破，不僅因為它是尺寸緊湊、成本低的解決方案，對于網絡設備公司和運營商具有商業吸引力，而且它潛力無限，能夠啟發和實現我們過去從未設想過的全新創意和創新，這一切都要歸功于完全網絡化的社會。”
使5G成為現實
2017年被視為5G的決定性年份。越來越多的國家和政府已經開放了電磁頻譜的高頻部分（稱為毫米波頻段），比當前移動設備使用的頻率高10倍以上。預計5G毫米波部署將從無線頻譜的24 GHz開始，逐步上升，從而提供顯著擴大的帶寬。
3GPP5G規范的第一版計劃于2017/2018年公布，但業界已取得了很多進展，例如，進行了現網測試，并演示了5G網絡借助更高帶寬、更低延遲、更大密度和更低能耗要求可帶來全新的用戶體驗，提供更多的新功能。
5G在某些場景下可支持超過10Gbps的數據傳輸速率。新功能旨在使用戶在幾秒內下載完整高清電影，在體育賽事或音樂會場所等高度密集的環境下提供超高帶寬和不間斷的實時流傳輸體驗，提供極速的響應速度，支持遠程手術或完全身臨其境的虛擬現實體驗，使遠程蜂窩設備的電池使用壽命延長到10年，此類終端可能成為物聯網環境的組成部分。
在相控陣列天線模塊領域取得突破
要將未來的5G相控陣列部署投入商用，組件的尺寸、重量、成本和性能是重要的考慮要素。愛立信與IBM團隊合作打造全球首個工作在28GHz的硅基毫米波相控陣列天線模塊，它是應對上述挑戰的重要一步。該模塊由4個單片集成電路和64個雙極化天線組成，尺寸約為2.8英寸×2.8英寸，相當于普通智能手機尺寸的一半。這種緊湊型外形對于實現廣泛部署該技術至關重要，尤其是在室內空間和密集城區部署。
另一項性能改進通過在發射和接收模式下的并發雙極化操作進行演示，此改進使一個相控陣列天線模塊能夠同時形成兩個波束，使同時服務的用戶數增加了一倍，從而提高了該技術的整體價值和經濟意義。
在移動通信中使用毫米波信號的主要障礙是在無線基站之間要有足夠距離，從而支持目標應用。在28 GHz頻率上，每個天線都很微小，能單獨支持較短的通信距離，但將多個如此微小的天線組合在一起不僅能夠增加通信距離，還能夠實現信號在特定方向的轉向。愛立信與IBM科學家團隊的相控陣列設計支持小于1.4度的波束轉向分辨率，能夠實現波束對用戶的高精度指向。
IBM通信電路與系統創新
IBM研究院在設計和開發集成電路和相控陣列方面擁有悠久的歷史，在2006年率先推出第一臺單片毫米波無線基站。2013年，該團隊展示了面向移動通信和雷達應用的高度集成的毫米波相控陣列收發器，為這項最新的科研工作奠定了基礎。IBM科學家還探討了手機如何在新的毫米波頻段進行通信，展示了如何在手機中部署5G毫米波無線基站的路徑。
2017年2月7日，在舊金山舉行的國際固態電路研討會（International Solid State Circuits Conference）上，公布了一篇名為《A 28GHz 32-Element Phased-Array Transceiver IC with Concurrent Dual Polarized Beams and 1.4 Degree Beam-Steering Resolution for 5G Communications》的文章，介紹愛立信團隊與IBM研究院開展的工作。
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