5G通信环境中与5GHz Wi-Fi之间的干扰对策

 

在5G通信中，除了目前利用的“高速、大容量”之外，“低延迟、高可靠性”以及“多数同时连接”的功能也备受期待，预计用例范围将进一步扩大。Band n77至n79的Sub-6新频带对实现这些功能是非常重要的频段，但在某些特定的条件下，已确认会发生传输速度问题。本文对这些问题及相关对策进行介绍。

5G通信的使用

Sub-6 3.3至5.0GHz（n77至n79）是实现5G功能的重要频段。

5GHz Wi-Fi对5G n79频段的干扰问题

在移动路由器和CPE等设备中，在通过5G band n79与基站之间进行通信时，如果在Wi-Fi 5GHz频段与UE之间进行通信，则5G通信速度就会降低。

进行Wi-Fi 5G通信时，在与router or CPE等之间进行的5G n79频段通信错误增加。

噪声干扰路径

Wi-Fi 5GHz信号进入设备内部的5G RF电路时，会出现干扰问题。进入的路径包括放大器的电源线和RF-IC的LO信号线（或生成LO信号的电源线）。

Block diagram of equipment

噪声干扰对策的要点

作为干扰对策，在5G LNA或RF-IC中插入抑制噪声进入的滤波器是一种有效的方法。

在LNA方面的对策

在LNA的电源线（Vcc）中应当插入电源线用铁氧体磁珠。为了有效抑制Wi-Fi 5GHz频段的信号，插入专门在5Hz频段去除噪声的BLF03VK系列铁氧体磁珠是一种有效的方法。

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在RFIC方面的对策

这些是在RF-IC方面的对策。从外部供给LO信号时，必须去除混在LO信号中的Wi-Fi 5GHz频段信号。需要衰减5GHz以上信号的LC低通滤波器。

如果LO信号是在RF-IC内部生成的，那么电源就是噪声进入的路径。就像LNA方面的情况一样，在电源线中插入5GHz频段专用铁氧体磁珠是一种有效的方法。

干扰对策的总结

5G通信中的错误率增加是由同时使用Wi-Fi的5GHz电波造成的。在设备内部，Wi-Fi的5GHz信号通过LNA的电源线和RFIC的信号线进入5G通信电路的RF电路。

在5G通信电路的LNA和RFIC入口路径中插入噪声滤波器效果较好。

确认导致问题的噪声

5G通信的块错误率是在以下配置中测量的。通过将通信测试仪作为5G基站和Wi-Fi末端终端工作，创造了一个DUT同时进行5G通信和Wi-Fi 5GHz通信的状况。

Set up

测量结果

Wi-Fi 5GHz动作时，5G n79的BELR发生了恶化。无论使用Wi-Fi还是5G信道，都会发生问题。

Wi-Fi动作时的噪声观测

我们对Wi-Fi 5GHz频带动作时产生的噪声进行了观测。从Wi-Fi模块或天线发出的噪声与终端内的5G RF电路结合时，可以确认此时的频谱。

Set up

测量结果

Wi-Fi 5GHz频段信号以外的噪声未被观察到。因此可知其未结合到天线。也就是说，Wi-Fi 5GHz信号是从电源线等的内部进入的。

确认噪声源

我们确认了降低BLER的是否是来自外部的5GHz Wi-Fi信号。

Set up

测量结果

即使在附近放置Wi-Fi设备，BLER也没有增加。

即使Wi-Fi信号在设备附近放射，5G的BLER也不增加。 → 由此确认了噪声问题不是从外部进入的噪声，而是设备内部的噪声干扰。

总结

【5G错误率增加问题】

5GHz频段的Wi-Fi动作时，5G band n79错误率增加。

此问题在2.4GHz band的Wi-Fi上不发生。

5GHz的Wi-Fi动作时，没有产生Wi-Fi信号以外的噪声。

附近的智能手机发出的Wi-Fi 5GHz频段信号没有导致5G n79的BLER增加。

以上说明，5G n79的BLER增加是由于本身的问题造成的，可以认为从设备内部的Wi-Fi电路泄露的Wi-Fi 5GHz信号是问题的原因。通过使用专门用于5GHz噪声的BLF03VK系列噪声滤波器，可以解决噪声问题。

审核编辑 黄宇