5G革命即將來臨。無論是以無縫增強和虛擬實境體驗形式提供更快，更豐富的內容還是實現真正自動駕駛汽車的技術，它都有望激發一系列創新和新服務。
在電信行業的快速發展的驅使下，產生了對更高頻寬和更快資料速率的巨大需求，需要進行嚴格的網路升級。通過交換機和路由器的複雜互連將資訊從終端使用者傳輸到中央核心網路的乙太網骨幹網已經發生了翻天覆地的變化，從10 Mbps到現在的400千兆乙太網速度，以及未來大於1 太比特的乙太網。
每個5G和400Gbps節點的核心是一個稱為網路同步器的半導體定時積體電路（IC）。該同步器可確保採樣資訊的準確性，從而減少誤碼和鏈路損傷。
有助於在這些網路同步器的輸出時鐘上實現超低抖動（雜訊）的突破性技術稱為體聲波（BAW）諧振器。
用於計時的TI BAW諧振器技術
瞭解TI的體聲波時鐘技術如何降低振動並簡化下一代通信系統中的設計。
圖1顯示了封包交換電信網路生態系統，其中包括5G無線基礎設施和400-Gbps交換機以及在網路邊緣及其核心之間傳輸資料的路由器。
圖1：封包交換電信網路
BAW諧振器是一種高品質因數（高Q值）諧振器，它取代了網路同步器IC中常見的傳統電感器 - 電容器振盪器。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。結果實現了無比強大性能的高-Q，超低雜訊諧振器。
為什麼這種性能對5G和400-Gbps網路至關重要？
400-Gbps收發器使用四級脈衝幅度調製（PAM-4）方案來傳輸資料。與傳統的非歸零調製方案相比，該資料調製方案在相同頻寬上實現更高的資料速率。像光互聯網論壇通用電氣介面和電氣和電子工程師協會802.3bs這樣的400-Gbps標準對PAM-4發射機具有非常嚴格的發射振動需求，僅將整個發射機抖動的一小部分分配給網路同步器生成 參考時鐘。
採用56G PAM-4串列器/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頻段內最大集成參考時鐘抖動為150 fs均方根（RMS）。採用TI BAW諧振器技術的網路同步器時鐘，例如LMK05318，通常具有小於60 fs（156.25-MHz載波）的集成RMS抖動（12 kHz至20 MHz），如圖2所示。這種性能水準可以説明設計人員為他們的系統提供面對未來的保障。
圖2：來自LMK05318網路同步器時鐘的156.25 MHz輸出時鐘
現在，關於5G應用中的無線電，5G新無線電標準規定了低於6 GHz的新頻帶，並擴展到毫米波頻率。雖然低於6 GHz是現有長期演進（LTE） - 高級功能的進步，但真正的挑戰在於毫米波設計，其中更多連續頻寬可用于傳輸大量資料。參考時鐘損傷（例如相位雜訊）可能導致調製信號失真，這在毫米波設計的較高頻率和較寬頻寬特性中成為問題。
信號品質的特徵在於系統的誤差向量幅度，參考時鐘的相位雜訊對它起主要影響。由於更加密集的調製方案計畫用於5G（目前從256個正交幅度調製 [QAM] ，未來高達1, 024個QAM），對誤差向量幅度的要求變得越來越嚴格。因此，來自網路同步器的低雜訊參考時鐘對於確保最佳系統性能至關重要。
其他資源
• 在博客“微型技術，影響全球：突破性TI BAW諧振器技術打造全新核心電子心跳”中瞭解有關TI BAW諧振器技術的更多資訊。
• 閱讀白皮書“TI BAW技術可為高速網路提供超低抖動時鐘”。
• 下載應用筆記“使用LMK05318為高速56G PAM-4串列鏈路提供時鐘”。
• 在白皮書中探索5G之路“為5G世界做準備：使能技術和硬體要求概述”。
