對更高數據速率和重新誘導緩衝時間的不斷增長的需求驅動了蜂窩通信和傳輸的不斷髮展。 5G標準承諾將性能提高到以前從未見過的水平，並且在部署5G手機的壓力上比任何以前的蜂窩標準都要快。 由於發佈5G智能手機的迫切性，潛在的Wi-Fi共存問題在很大程度上被忽視了，儘管Wi-Fi和5G蜂窩是互補技術，兩種技術的有效共存將大大提高最終用戶體驗。 事實上，根據各種分析報告，Wi-Fi數據使用率可高達智能手機數據使用總量的92%。 除此以外，5GHz Wi-Fi信道(802.11a/n/ac/ax)正在世界各地的用戶終端設備中廣泛使用，提供超出傳統2.4GHz頻譜的額外覆蓋範圍和容量。 結合5G中可用的高速，有效利用Wi-Fi和5G頻譜有可能提供大量增加的數據速率，而且延遲可以忽略不計。 因此，重要的是Wi-Fi仍然是智能手機的組成部分，並補充5G，以提供最佳的用戶體驗。
由於2.4GHz和5GHz頻譜中蜂窩和Wi-Fi信道相鄰，Wi-Fi和新的無線電(NR)頻譜在運行過程中都會造成干擾。 如圖1所示，2.4GHz Wi-Fi信道與n41、n40和n7頻譜相鄰，而n79頻段與5GHz Wi-Fi信道相鄰。
圖1. 蜂窩頻段與2.4GHz和5GHz Wi-Fi信道相鄰
這在實際應用種造成了嚴重的干擾威脅，因為在各自波段種發射(T x)洩漏和相鄰信道洩漏率(ACL R)會引發嚴重的干擾，如果不使用濾波器濾波的話這可能會大大影響數據速率。 此外，由於高功率信號到達接收(Rx)路徑，存在硬件損壞的潛在風險。 圖2顯示了n79和Wi-Fi共存情況下的干擾的簡單說明。
圖2 n79和5GHz Wi-Fi共存情況下引發的干擾問題
到目前為止，運營商或OEM還沒有要求n79與5GHz Wi-Fi信道共存。 因此，當前的RF前端(RFFE)實現不考慮這一點，但是如果不採取額外措施，這可能導致5GHz Wi-Fi信道的嚴重去敏問題。
作為一個例子，Skyworks的SKY58255模塊如圖3所示是一個支持N77到N79波段的超高波段TX/Rx模塊。
圖3 超高頻段n77、n78和n79TX/Rx模塊SKY58255
該模塊目前正被設計成中國和其他市場的多部5G手機種。 由於具有5GHz Wi-Fi共存的N79沒有被作為是設計目標，因此該模塊被優化為最佳插入損耗和噪聲係數，這可能會導致低於期望的Wi-Fi共存性能，如表1所示。
表1：當前的n79LPAMID/DRX抑制而沒有使用外部高抑制濾波器
圖4. 改善共存性能的Skyworks天線多工器架構
如圖4所示，使用外部高抑制度濾波器和天線多工器可以幫助糾正這一問題。 在抑制度為25-35dB的情況下，使用Skyworks的antennaplex（天線多工器）可以極大地提高Desense，從而能支持用戶終端設備實現適當利用兩個頻譜所需的共存，表2顯示了採用外部高抑制度濾波器和天線多工器的性能增強。
表2：利用Skyworks的天線多工器的改進的Desense（去敏）性能
雖然有一些技術可以幫助提高共存性能，但使用硬件濾波器進行共存可以提供多種優勢，包括更高的吞吐量，這直接轉化為更快的數據速率。 硬件濾波器也提供了高平臺適應性，從而為手機 OEM廠商提供了使用收發器平臺的選擇靈活性。 此外，它消除了對Wi-Fi的任何限制，最終用戶受益於熱點或外部AP模式。 最重要的是，硬件濾波器是面向未來的解決方案，所以任何額外的波段組合都不會影響濾波器，特別是在5G繼續發展和新波段分配的情況下。
硬件濾波的一個例子可以在Skyworks的n77到n79天線多工器種找到，它提供了對更大的抑制度：大於25dB，插入損耗低，並且能夠實現在Wi-Fi和n79頻率之間的共存，如圖5所示：
圖5. n77/79天線多工器所具有的高濾波抑制
類似的概念可以推廣到中高頻段的2.4GHz Wi-Fi濾波種，實現n7和n41頻段與2.4GHz Wi-Fi以及n40和n7頻段與2.4GHz Wi-Fi之間的共存，如圖6所示 。
圖6. 2.4GHz Wi-Fi和5GHz Wi-Fi的天線多工器
濾波器的外部實現還允許在某些SKU中具有靈活性，因為在某些SKU中可能不需要某些波段。
此外，在NR/LAN聯網互通以及NR/WLAN雙連接中存在潛在的應用場景，這已經在3GPP協議中作為一個工作項目進行了討論。而擁有基於硬件濾波的解決方案將使UE能夠利用這種先進能力所帶來的容量改善。
隨著數據速率的增加，用戶體驗變得越來越關鍵，隨著5G的發展，相關的射頻硬件廠商和工程師將致力於提供最先進的無線引擎，幫助實現隨時連接每個人和每件事物的使命。
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