用于實(shí)現(xiàn)O-RAN無線解決方案的5G技術(shù)設(shè)備
5G帶來了哪些挑戰(zhàn)?
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202203/432337.htm無線電和網(wǎng)絡(luò)工程師目前使用幾種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。除了將數(shù)據(jù)服務(wù)移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)終端之外,還使用大規(guī)模MIMO和小型蜂窩技術(shù)來幫助提高容量和吞吐量。大規(guī)模MIMO技術(shù)在陣列中使用多個(gè)無線電,此舉不僅可以實(shí)現(xiàn)容量,還可以覆蓋中心位置。和它的前身宏蜂窩一樣,大規(guī)模MIMO無線電可以圍繞該位置提供相對廣泛的覆蓋范圍。但是,大規(guī)模MIMO無線電使用更高的頻率,一般是2.6 GHz及以上,這個(gè)頻率對建筑物的穿透性并不高。為了服務(wù)室內(nèi)位置和其他難以到達(dá)的室外區(qū)域,我們將使用小型蜂窩。鑒于室內(nèi)和室外位置的數(shù)量,從家庭到企業(yè)安裝,再到消費(fèi)購物場所乃至競技場,小型蜂窩的使用將是5G取得成功的關(guān)鍵。由于網(wǎng)絡(luò)中需要使用數(shù)量龐大的小型蜂窩和多種部署,所以安裝和運(yùn)行成本必須低廉;這是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)5G的關(guān)鍵。
可以使用哪些技術(shù)?
在過去幾年里,多種技術(shù)朝著支持5G解決方案的方向發(fā)展。首先,從基帶角度來看,摩爾定律不僅繼續(xù)降低每個(gè)柵極的硅成本,而且將更復(fù)雜的功能集成到無線電技術(shù)中?,F(xiàn)在可以將許多所需的控制算法直接集成到無線電設(shè)備中,包括數(shù)字預(yù)失真(DPD)等功能。隨著新生代無線電設(shè)備的問世,出現(xiàn)了許多其他的可能性。
其次,像O-RAN2這樣的行業(yè)聯(lián)盟正在整個(gè)無線行業(yè)進(jìn)行合作,以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),不僅可以降低成本,還可以提高供應(yīng)鏈的安全性,并提供通過這些無線網(wǎng)絡(luò)盈利的新方法。具體來說,"O-RAN聯(lián)盟是由運(yùn)營商建立的,旨在明確定義要求,并幫助建立供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),O-RAN聯(lián) 盟的工作奉行"開放和智慧的原則"。3因此,他們側(cè)重于定義3GPP指定的物理接口,以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,并在行業(yè)中作為可互操作的白盒解決方案使用。此外,O-RAN還定義了硬件要求,并提供了O-CU、O-DU和O-RU(分別表示開放式集中單元、開放式分配單元和開放式無線電單元)的參考設(shè)計(jì)。它們會(huì)使前傳網(wǎng)路和基帶處理器實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)一步降低解決方案成本。它們與其他集成式5G設(shè)備(例如集成式無線電)一起,可用于定義小型蜂窩的發(fā)展,并推動(dòng)實(shí)施這些標(biāo)準(zhǔn)。這些機(jī)構(gòu)的工作是非常關(guān)鍵的一步。
第三,無線電技術(shù)在過去幾年中得到迅速發(fā)展。高性能無線電現(xiàn)在有多種架構(gòu),可以滿足3GPP在38.104和相關(guān)文檔中要求的性能標(biāo)準(zhǔn)。1這些無線電高度集成,不僅包含模擬和RF元件,還包括DPD和削峰(CFR)等關(guān)鍵算法。雖然這些無線電是基于細(xì)線CMOS構(gòu)建的,但RF前端也在經(jīng)歷其他發(fā)展,其中,低成本RF工藝(SiGe、SOI、GaN、GaAs等)正轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨燃傻腖NA和高功率、高性能的PA,可以滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。
最后,提供高度集成和節(jié)能的解決方案,包括以太網(wǎng)供電(PoE)、標(biāo)準(zhǔn)電源設(shè)備、監(jiān)控和保護(hù)解決方案,它們尺寸緊湊,但可以提供所需的電源。這些解決方案在無線電環(huán)境中提供非常高的效率和非常低的噪聲,且提供選項(xiàng),用于保護(hù)關(guān)鍵設(shè)備,例如功率放大器。
這些技術(shù)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)了低成本、高性能的小型蜂窩平臺(tái),可以高效部署在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中,以支持小功率和大功率系統(tǒng)。
系統(tǒng)概述
圖1顯示了典型的4T4R(4個(gè)發(fā)射器和4個(gè)接收器)5G小型蜂窩的框圖??梢圆捎枚喾N排列,包括2T2R和一系列功率等級(從24 dBm和更高)。后續(xù)討論以此圖為基礎(chǔ),主要介紹可以輕松擴(kuò)展,適應(yīng)O-RU中的頻段和功率變化的5G技術(shù)設(shè)備。
圖1. 小型蜂窩功能框圖
評論