クアルコム、Wi-FiとBluetoothの性能を向上させる新しいRFフロントエンド接続ソリューションを解説

この2年間で、私たちの私生活や仕事の管理方法に大きな変化がありました。これまで別の場所で行っていた活動の多くが、思いがけず家庭内に持ち込まれるようになりました。突然、私たちはリモートで仕事をし、学び、交流し、ビデオ通話をし、HD映画をストリーミングし、オンラインゲームをし、その他にも様々なことをするようになりました。このような家庭内でのオンライン活動は、Wi-Fi接続機器の能力を限界まで引き出し、速度と信頼性の面でWi-Fiネットワークに負担をかけることになりました。より多くのユーザーが同じWi-Fiネットワークを共有するようになり、家庭でのデータ需要の増加に対応するために、より多くの帯域幅が切実に求められるようになりました。

家庭や職場でのデータ消費の急増により、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E、そして現在のWi-Fi 7といった、より高速な新しいWi-Fi規格への需要が加速しています。5Gセルラー、Wi-Fi 5GHz、Wi-Fi 6GHz帯の同時使用により、RF設計の課題が発生しています。この課題には、FEM(フロントエンドモジュール)設計と、クアルコムのultraBAWフィルタ技術などの高品質バンドパス・フィルタで対応する必要があります。

その結果、より高い周波数、より大きな帯域幅、5GおよびWi-FiとのRF同時使用または並行処理などの複雑な技術的課題に対応する、高度で高性能なRF接続ソリューションの必要性が高まっています。

当社のエンドツーエンド設計:OEMにとってのメリット

Wi-Fi フロントエンドモジュールは、Wi-Fi SoC とアンテナ間の信号の増幅とルーティングを支援する統合 RF コンポーネントです。これは通常、モジュール内にパッケージされた電力増幅器(PA)、低雑音増幅器(LNA)、フィルター、およびスイッチで構成されています。エンド・デバイスには、通常、2.4GHz Wi-FiおよびBluetooth周波数用のFEMと、5~7GHz Wi-Fi用のFEMが含まれています。

FEMの仕組み

受信(Rx)側では、内蔵されたLNAが弱い受信RF信号をブーストする。主な目的はSNR(信号対雑音比)を高めることで、リスニング・デバイスが信号に対してより敏感になるようにします。

送信(Tx)側では、内蔵のPAがWi-Fi SoCから送信されるRF信号をブーストします。これは非常に効率的かつリニアな方法で行われ、電力を効率的に使用しながら送信範囲を拡大します。

最高のモジュールレベルの性能を実現するために、クアルコムテクノロジーでは、PAとLNAを社内で共同設計し、可能な限り効率的に連動させます。システムレベルで最高の性能を実現するために、Wi-Fi FEMは、Wi-Fi SoCおよび補完的なディスクリートフィルタソリューションと密接に連携して設計されています。Wi-FiとBluetoothが調和して動作することに加え、5Gセルラー信号ともシームレスに並行動作することが必要です。Qualcomm Technologies社は、ベースバンドからアンテナまでの包括的なワイヤレスソリューションを提供する唯一の技術プロバイダーとして、独自の地位を確立しています。

PAとLNAをシングルチェーンパッケージに正確に統合することで、OEMは各Wi-Fiアンテナのすぐ隣にFEMを配置する柔軟性を備えています。この配置の柔軟性により、KPIを最大化し、アンテナとアンプ間のトレース長を最小化することで設計のRF性能をフルに発揮できる最適な基板レイアウトを実現します。

これらの利点により、リモートWi-Fi FEMアーキテクチャは、Wi-Fi対応アプリケーションを設計する際の標準的なアプローチとなりました。

▲モデムからアンテナへのパス

今回、Wi-Fi 7とBluetoothに対応した第3世代のコネクティビティFEMと、車載アプリケーションに対応したオートモーティブグレードのWi-Fi FEMを発表します。

高速・低遅延で新しいWi-Fiアプリケーションを実現

Wi-Fi 6EおよびWi-Fi 7は、より高い周波数(6GHz~7.2GHz)を利用し、AR/VR、ゲーム、メタバースなどの新しいアプリケーションをサポートする非常に高いスループットと低遅延の無線ネットワークを実現します。このような高帯域幅と複雑な変調方式には、最新のクアルコムのultraBAWフィルタ技術を活用したシステム協調設計と、強化されたパッケージング技術が必要です。

この新しいRFFE接続製品は、FastConnect 7800の一部として、当社独自のハイバンド同時マルチリンク機能を実現します。

RFFE隣接事業セグメント

Qualcomm Technologies社は、包括的なモデム-アンテナ製品により、最新のBluetoothおよびWi-Fi 7ソリューションを実現し、同時にセルラー技術(5G、4Gなど)との同時接続性を向上させる独自の能力を備えています。

これらのFEMは、携帯電話に加え、IoT、モバイルブロードバンド、自動車、ワイヤレスインフラ、ネットワーキング・アプリケーション、PCなどの隣接市場にも対応しています。これらの機会の一部では、市場特有のニーズに対応するために必要な特定のフレーバーを提供するために、当社のIPに変更を加えています。このFEMは、自動車メーカーや自動車グレードの車載用Wi-Fiコンポーネントの需要に対応するように設計されています。

これらのFEMを使用するOEMは、クラス最高の性能、電力効率、競争力のあるコスト、および当社のモデムからアンテナへのシステムの完全な検証の恩恵を受けるとともに、発売までの時間を短縮することができます。

当社のWi-Fiフロントエンドソリューションを選択することで、お客様は、新しい周波数帯、新しいデータレート、ハイバンドの同時使用など、Wi-Fi 7が古いWi-Fi規格に追加する最新のイノベーションと機能へのロードマップを確保することができます。

5Gと接続性については、誰もが語ることができます。Qualcomm Technologies社は、通信事業者とOEMの両方に対して、製品分野横断的にこれらの革新的な技術を具体的な方法で推進し、すべての人とすべてがインテリジェントに接続される世界を実現しています。

新しいWi-Fi FEMは現在、お客様にサンプル提供しており、この新しいFEMを搭載した5Gデバイスは2022年後半に発売される予定です。

Qualcomm Technologiesの高度なRFフロントエンドソリューションの詳細については、こちらをご覧ください

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