不斷精進(jìn)的架構(gòu)

RRU單元作為無線通信的最后一環(huán)、最關(guān)鍵設(shè)備，猶如空中的一座橋，保證了信息的精準(zhǔn)、實(shí)時送達(dá)。雖然射頻前端只是5G基站中的管道，真正的大腦是ASIC/FPGA等處理器，但如果沒有健康的管道為大腦輸送養(yǎng)分和數(shù)據(jù)，人體就無法執(zhí)行正常的活動。RRU的射頻信號處理與調(diào)制就如人體內(nèi)的血管和神經(jīng)一樣復(fù)雜，射頻前端是RRU中極具挑戰(zhàn)、又至關(guān)重要的領(lǐng)域。

高集成度給用戶帶來的改變是巨大的，隨著通道數(shù)不斷增加，吞吐量增加，但RRU整體模塊尺寸卻僅有小幅增加。

以TI的AFE7920為例，是4T4R2F（4發(fā)4收2反饋路徑）射頻直采架構(gòu)雙頻段收發(fā)器，發(fā)射鏈路主要由最高采樣速率為12GSPS的RFDAC組成，支持第一/第二Nyquist模式，接收和反饋鏈路主要由最高采樣速率3GSPS的RFADC組成；收發(fā)鏈路支持獨(dú)立DSA增益控制，8對29.5 GSPS Serdes與主機(jī)互聯(lián)，集成低頻輸入的在板高頻時鐘。該產(chǎn)品相對于上一代產(chǎn)品，功耗降低了30%。

美好的數(shù)字射頻直采

TI在模擬/數(shù)字混合射頻信號領(lǐng)域具有多年積累，AFE7920正是基于TI的豐富經(jīng)驗所開發(fā)出的數(shù)字射頻直采芯片，相較于純模擬集成具有諸多優(yōu)勢。

首先，通常運(yùn)營商在sub 6GHz頻段有最高400MHz的瞬時帶寬要求，在毫米波頻段有至少400MHz/800MHz的瞬時帶寬要求。TI的收發(fā)器可支持到最寬800MHz帶寬，滿足全部Sub 6GHz及部分毫米波的應(yīng)用需求。

其次，全場景支持使平臺歸一化成為可能。5G基站的形態(tài)相對于4G更加豐富，包括宏站、小站、Massive MIMO等。同一顆芯片可以支持不同的基站形態(tài)，從而使客戶降低開發(fā)成本，更快地在市場上推出產(chǎn)品。

此外，數(shù)字射頻直采技術(shù)無需鏡像和本振校準(zhǔn)，簡化了整個系統(tǒng)的開發(fā)，同時提供芯片自檢報警機(jī)制，及天線校準(zhǔn)、綠色節(jié)能等系統(tǒng)功能的靈活設(shè)定。

Wenjing強(qiáng)調(diào)，對于Massive MIMO和波束成形等技術(shù)而言，雖然重要的都是算法，射頻直采技術(shù)只是為算法提供硬件實(shí)現(xiàn)。但如果沒有高集成及通道間高度協(xié)同的芯片，Massive MIMO等新一代天線技術(shù)只會是紙上談兵。

5G看中國，射頻直采收發(fā)信機(jī)看TI

據(jù)悉，2017年中國第一代4G的MIMO基站就采用了TI的4T4R射頻直采芯片，而中國第一代5G基站也采用了TI的射頻信號鏈解決方案。值得一提的是，這一系列產(chǎn)品需求，很多都是來自中國客戶，Wenjing參與并主導(dǎo)了產(chǎn)品定義。這也是TI與其競爭對手的不同之處，即5G產(chǎn)品定義的重心放在中國，更貼近中國客戶的需求，這也是TI深耕中國35年的體現(xiàn)之一。

TI在中國5G基站建設(shè)中發(fā)揮了極其重要的作用，跨越2G/3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)，囊括宏站、Massive MIMO、小站等多種站型。而且TI還在不斷改進(jìn)產(chǎn)品，支持更多的通道，更大的帶寬和更低的功耗，以滿足客戶不斷更新的需求。TI 最新發(fā)布的AFE8092 8T8R射頻直采多頻段收發(fā)信機(jī)在AFE7920的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的通過架構(gòu)革新，在集成度提高的同時，再次實(shí)現(xiàn)了同等場景下功耗的30%下降。相比于4T4R的產(chǎn)品，可以更好地滿足Massive MIMO所需。

為了應(yīng)對復(fù)雜的5G通信架構(gòu)，有源天線系統(tǒng)的演進(jìn)速度遠(yuǎn)超以往。包括需要減小信號鏈大小，降低復(fù)雜性，同時提供寬帶寬和多個頻率；可在高環(huán)境溫度下工作的高密度電源管理；以及通過基于分組的前傳接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步。TI除了高集成的模擬前端之外，還提供包括電源、時鐘、MCU、放大器、接口等，從而實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)解決方案。

不久前，工業(yè)和信息化部網(wǎng)站上公布了《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動計劃（2021-2023年）》并正式征求意見，目標(biāo)到2023年，我國5G應(yīng)用發(fā)展水平顯著提升，綜合實(shí)力持續(xù)增強(qiáng)；5G個人用戶普及率超過40%，用戶數(shù)超過5.6億；5G網(wǎng)絡(luò)接入流量占比超50%，5G網(wǎng)絡(luò)使用效率明顯提高；5G物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)年均增長率超200%。

審核編輯 黃宇