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德州仪器:什么支撑了5G基站的飞跃式发展?

发布时间:2021-07-19 03:09

北京2021年6月24日 /美通社/ -- 4G改动日子,5G改动社会,仅仅这个改动并没那么简略。

2020年是ITU所界说的全球5G商用元年,而我国则还要早一年。据我国信息通讯研究院,2021年1~4月国内5G手机出货量为9126.7万部,占商场全体的72.7%,同比添加38.4%。这在必定程度上反映了5G通讯在个人用户层面的推动速度。

但5G不止于手机,在万物互联年代,有必要提早搭建好一条条高速路,5G因而无可争议地成为新基建之首。比较4G,5G在初始阶段就清晰规划了三大运用场景:增强移动宽带,其峰值速率将是4G网络的10倍以上;海量机器通讯,将完结从消费到出产的全环节、从人到物的全场景掩盖;超高牢靠低时延通讯,通讯响应速度将降至毫秒级。

由此衍生出的针对各个笔直职业运用的夸姣想象就像一部科幻小说,而支撑这部小说完结的条件则是一座座看上去并不那么浪漫的挺拔的基站。

5G基站建造新变化

悉数夸姣出息,路途总会弯曲波涛。在职业界,5G基站的短板被戏弄为“掩盖、本钱、功耗三个3”,即3倍本钱、3倍功耗、1/3掩盖。对此,德州仪器出色技能专家Wenjing剖析,部分原因是因为5G MM高频高性能,选用Massive MIMO技能, 需求32通道、64通道等多通道架构,硬件通道数的上升直接导致本钱、功耗、体积方针呈指数级上升。运营商迫切需求大幅下降建站本钱和运营本钱,因而对芯片的集成度、功耗及本钱提出了更高的要求。

德州仪器出色技能专家Wenjing
德州仪器出色技能专家Wenjing

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TI是最早参加我国5G建造的半导体厂商之一,德州仪器我国大客户区域出售司理Vic介绍,放眼全球,我国的5G建造走在前列,到2020年,我国已布局了70多万个5G基站,完结了一些要点城市的大容量掩盖。2021年方案建造84万个,完结更广域的布局,要点转向700MHz 4T4R 组网。经过更先进的工艺节点、更立异的规划架构、更大规划的集成度,TI一向力求完结高集成、低功耗、低本钱的方针。事实上,TI每一代产品都会经过工艺演进/规划架构的立异,完结平等规划下,功耗30%左右的改进。

德州仪器我国大客户区域出售司理Vic
德州仪器我国大客户区域出售司理Vic

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不断精进的架构

RRU单元作为无线通讯的最终一环、最要害设备,犹如空中的一座桥,确保了信息的精准、实时送达。尽管射频前端仅仅5G基站中的管道,真实的大脑是ASIC/FPGA等处理器,但假如没有健康的管道为大脑运送营养和数据,人体就无法履行正常的活动。RRU的射频信号处理与调制就如人体内的血管和神经相同杂乱,射频前端是RRU中极具应战、又至关重要的范畴。 

在传统超外差体系中,接纳器在RF频率上接纳到信号后,会将信号下变频为较低的中频,在此将其数字化、滤波然后解调,RF前端要进行杂乱的信号链处理。而跟着ADC、DAC转换器技能的前进,能够将模仿变频转化为数字直接变频,然后省掉中频环节,使得射频直采收发信机的全体硬件规划简略许多,因而外形尺度更小、规划本钱更低。“将传统离散式超外差体系中的别离ADC、DAC、调制器、解调器、Serdes、时钟、DVGA等各个功用模块,集成到一颗芯片中,为5G Massive MIMO多通道架构完结供给了物理的可能性。” Wenjing以为这个立异关于未来可能会到达上百通道数的Massive MIMO来说至为要害。

高集成度给用户带来的改动是巨大的,跟着通道数不断添加,吞吐量添加,但RRU全体模块尺度却仅有小幅添加。

以TI的AFE7920为例,是4T4R2F射频直采架构双频段收发器,发射链路主要由最高采样速率为12GSPS 的RFDAC组成,支撑榜首/第二Nyquist 形式,接纳和反应链路主要由最高采样速率3GSPS的 RFADC组成;收发链路支撑独立DSA增益操控,8对29.5 GSPS Serdes与主机互联,集成低频输入的在板高频时钟。该产品相关于上一代产品,功耗下降了30%。 

夸姣的数字射频直采

TI在模仿/数字混合射频信号范畴具有多年堆集,AFE7920正是根据TI的丰厚经历所开宣布的数字射频直采芯片,相较于纯模仿集成具有许多优势。

首要,一般运营商在sub 6GHz频段有最高400MHz的瞬时带宽要求,在毫米波频段有至少400MHz/800MHz的瞬时带宽要求。TI的收发器可支撑到最宽800MHz带宽,满意悉数Sub 6GHz及部分毫米波的运用需求。

其次,全场景支撑使渠道归一化成为可能。5G基站的形状相关于4G愈加丰厚,包含宏站、小站、Massive MIMO等。同一颗芯片能够支撑不同的基站形状,然后使客户下降开发本钱,更快地在商场上推出产品。

一同还支撑混模形式。一个4T4R的单模芯片劈裂为两个独立的2T2R承载不同的频段,完结单芯片混模场景。例如2T2R TDD+2T2R FDD等。更进一步,射频直采架构的超高采样率使得双频段的数字拉远成为可能,然后完结通道级的双频段发射和接纳,例如宏站场景下的1.8GHz+2.1GHz 双频段运用,两个频段的射频拉远距离能够到达3GHz,满意客户不同方面的需求。

此外,数字射频直采技能无需镜像和本振校准,简化了整个体系的开发,一同供给芯片自检报警机制,及天线校准、绿色节能等体系功用的灵敏设定。

Wenjing着重,关于Massive MIMO和波束成形等技能而言,尽管重要的都是算法,射频直采技能仅仅为算法供给硬件完结。但假如没有高集成及通道间高度协同的芯片,Massive MIMO等新一代天线技能只会是坐而论道。

5G看我国,射频直采收发信机看TI

2017年我国榜首代4G的MIMO基站就选用了TI的4T4R射频直采芯片,而我国榜首代5G基站也选用了TI的射频信号链解决方案。值得一提的是,这一系列产品需求,许多都是来自我国客户,Wenjing参加并主导了产品界说。这也是TI与其竞争对手的不同之处,即5G产品界说的重心放在我国,更靠近我国客户的需求,这也是TI深耕我国35年的表现之一。

TI在我国5G基站建造中发挥了极其重要的效果,跨过2G/3G/4G/5G网络,包含宏站、Massive MIMO、小站等多种站型。并且TI还在不断改进产品,支撑更多的通道,更大的带宽和更低的功耗,以满意客户不断更新的需求。TI 最新发布的AFE8092 8T8R射频直采多频段收发信机在AFE7920的根底上进一步的经过架构改造,在集成度前进的一同,再次完结了平等场景下功耗的30%下降。比较于4T4R的产品,能够更好地满意Massive MIMO所需。

为了应对杂乱的5G通讯架构,有源天线体系的演进速度远超以往。包含需求减小信号链巨细,下降杂乱性,一同供给宽带宽和多个频率;可在高环境温度下作业的高密度电源办理;以及经过根据分组的前传接口完结网络同步。TI除了高集成的模仿前端之外,还供给包含电源、时钟、MCU、放大器、接口等,然后完结全体系解决方案。

不久前,工业和信息化部网站上发布了《5G运用“扬帆”行动方案》并正式征求意见,方针到2023年,我国5G运用开展水平明显提高,归纳实力继续增强;5G个人用户普及率超越40%,用户数超越5.6亿;5G网络接入流量占比超50%,5G网络运用功率明显前进;5G物联网终端用户数年均添加率超200%。


5G基站是新式信息根底设施的柱石,TI具有品类完全的模仿和嵌入式处理系列产品,强壮的本地制作研制才能、遍布全国的产品分销及出售网络,协助我国客户完结更低推迟和更高数据速率的5G体系,促进更多立异运用,赋能我国新基建。TI植根我国35年,始终如一,同我国客户一同迎候未来应战。

集成电路很小,“心”的六合能够更大。

关于德州仪器

德州仪器  是一家全球化的半导体公司,致力于规划、制作、测验和出售模仿和嵌入式处理芯片,用于工业、轿车、个人电子产品、通讯设备和企业体系等商场。咱们致力于经过半导体技能让电子产品更经济实用,发明一个更夸姣的国际。现在,每一代立异都建立在上一代立异的根底之上,使咱们的技能变得更细巧、更快速、更牢靠、更实惠,然后完结半导体在电子产品范畴的广泛运用,这便是工程的前进。这正是咱们数十年来甚至现在一向在做的事。欲了解更多信息,请拜访公司网站www.ti.com.cn。

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