对更高数据速率和重新诱导缓冲时间的不断增长的需求驱动了蜂窝通信和传输的不断发展。 5G标准承诺将性能提高到以前从未见过的水平，并且在部署5G手机的压力上比任何以前的蜂窝标准都要快。 由于发布5G智能手机的迫切性，潜在的Wi-Fi共存问题在很大程度上被忽视了，尽管Wi-Fi和5G蜂窝是互补技术，两种技术的有效共存将大大提高最终用户体验。 事实上，根据各种分析报告，Wi-Fi数据使用率可高达智能手机数据使用总量的92%。 除此以外，5GHz Wi-Fi信道(802.11a/n/ac/ax)正在世界各地的用户终端设备中广泛使用，提供超出传统2.4GHz频谱的额外覆盖范围和容量。 结合5G中可用的高速，有效利用Wi-Fi和5G频谱有可能提供大量增加的数据速率，而且延迟可以忽略不计。 因此，重要的是Wi-Fi仍然是智能手机的组成部分，并补充5G，以提供最佳的用户体验。
由于2.4GHz和5GHz频谱中蜂窝和Wi-Fi信道相邻，Wi-Fi和新的无线电(NR)频谱在运行过程中都会造成干扰。 如图1所示，2.4GHz Wi-Fi信道与n41、n40和n7频谱相邻，而n79频段与5GHz Wi-Fi信道相邻。
图1. 蜂窝频段与2.4GHz和5GHz Wi-Fi信道相邻
这在实际应用种造成了严重的干扰威胁，因为在各自波段种发射(T x)泄漏和相邻信道泄漏率(ACL R)会引发严重的干扰，如果不使用滤波器滤波的话这可能会大大影响数据速率。 此外，由于高功率信号到达接收(Rx)路径，存在硬件损坏的潜在风险。 图2显示了n79和Wi-Fi共存情况下的干扰的简单说明。
图2 n79和5GHz Wi-Fi共存情况下引发的干扰问题
到目前为止，运营商或OEM还没有要求n79与5GHz Wi-Fi信道共存。 因此，当前的RF前端(RFFE)实现不考虑这一点，但是如果不采取额外措施，这可能导致5GHz Wi-Fi信道的严重去敏问题。
作为一个例子，Skyworks的SKY58255模块如图3所示是一个支持N77到N79波段的超高波段TX/Rx模块。
图3 超高频段n77、n78和n79TX/Rx模块SKY58255
该模块目前正被设计成中国和其他市场的多部5G手机种。 由于具有5GHz Wi-Fi共存的N79没有被作为是设计目标，因此该模块被优化为最佳插入损耗和噪声系数，这可能会导致低于期望的Wi-Fi共存性能，如表1所示。
表1：当前的n79LPAMID/DRX抑制而没有使用外部高抑制滤波器
图4. 改善共存性能的Skyworks天线多工器架构
如图4所示，使用外部高抑制度滤波器和天线多工器可以帮助纠正这一问题。 在抑制度为25-35dB的情况下，使用Skyworks的antennaplex（天线多工器）可以极大地提高Desense，从而能支持用户终端设备实现适当利用两个频谱所需的共存，表2显示了采用外部高抑制度滤波器和天线多工器的性能增强。
表2：利用Skyworks的天线多工器的改进的Desense（去敏）性能
虽然有一些技术可以帮助提高共存性能，但使用硬件滤波器进行共存可以提供多种优势，包括更高的吞吐量，这直接转化为更快的数据速率。 硬件滤波器也提供了高平台适应性，从而为手机 OEM厂商提供了使用收发器平台的选择灵活性。 此外，它消除了对Wi-Fi的任何限制，最终用户受益于热点或外部AP模式。 最重要的是，硬件滤波器是面向未来的解决方案，所以任何额外的波段组合都不会影响滤波器，特别是在5G继续发展和新波段分配的情况下。
硬件滤波的一个例子可以在Skyworks的n77到n79天线多工器种找到，它提供了对更大的抑制度：大于25dB，插入损耗低，并且能够实现在Wi-Fi和n79频率之间的共存，如图5所示：
图5. n77/79天线多工器所具有的高滤波抑制
类似的概念可以推广到中高频段的2.4GHz Wi-Fi滤波种，实现n7和n41频段与2.4GHz Wi-Fi以及n40和n7频段与2.4GHz Wi-Fi之间的共存，如图6所示 。
图6. 2.4GHz Wi-Fi和5GHz Wi-Fi的天线多工器
滤波器的外部实现还允许在某些SKU中具有灵活性，因为在某些SKU中可能不需要某些波段。
此外，在NR/LAN联网互通以及NR/WLAN双连接中存在潜在的应用场景，这已经在3GPP协议中作为一个工作项目进行了讨论。而拥有基于硬件滤波的解决方案将使UE能够利用这种先进能力所带来的容量改善。
随着数据速率的增加，用户体验变得越来越关键，随着5G的发展，相关的射频硬件厂商和工程师将致力于提供最先进的无线引擎，帮助实现随时连接每个人和每件事物的使命。
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