無線電在任何層面都具有挑戰(zhàn)性，但 5G 帶來了更寬的帶寬、更高的頻率、更高的總輻射功率，并且天線數(shù)量呈指數(shù)級增長。在減小尺寸、重量和總功率要求的同時(shí)優(yōu)化這些設(shè)備的性能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。Analog Devices (ADI) 無線通信業(yè)務(wù)部總經(jīng)理 Nitin Sharma 在接受 EEWeb 采訪時(shí)介紹了該公司最新的5G O-RAN 生態(tài)系統(tǒng)無線電平臺，旨在縮短上市時(shí)間并滿足 5G 網(wǎng)絡(luò)不斷變化的需求.

“ O-RAN 在通往成功的道路上提出了一系列獨(dú)特的挑戰(zhàn)，”Sharma 說。“生態(tài)系統(tǒng)參與者之間存在與傳統(tǒng)市場結(jié)構(gòu)不同的相互依賴關(guān)系。僅靠單一供應(yīng)商確保成功執(zhí)行“只是他們的一部分”是不夠的。相反，他們必須考慮集體共同創(chuàng)新和采用鏈風(fēng)險(xiǎn)，并努力減少或消除它們。成功的部署依賴于生態(tài)系統(tǒng)參與者之間的密切協(xié)作和開放性。在 ADI，我們在從系統(tǒng)集成商到 PA 供應(yīng)商的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中開展工作，以確保端到端的互操作性和最佳效率。這種協(xié)同工作以提高整體系統(tǒng)性能有助于我們的客戶快速創(chuàng)建出色的 O-RU，”他補(bǔ)充道。

5G 無線電平臺

ADI 的無線電平臺包括符合 O-RAN 的 5G 無線電單元所需的所有核心功能，包括基帶 ASIC、軟件定義的收發(fā)器、信號處理和電源。這種先進(jìn)的無線電平臺旨在實(shí)現(xiàn)顯著的性能和外形改進(jìn)，以解決下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵功耗和成本挑戰(zhàn)，同時(shí)縮短客戶的設(shè)計(jì)周期。

5G 帶來了新的變化，例如在 C 波段中增加了混疊或信號干擾的可能性?！叭绻慊叵胍幌履慰固匦盘柌蓸訕?biāo)準(zhǔn)，奈奎斯特區(qū)域?qū)㈩l譜細(xì)分為以 F s間隔均勻分布的區(qū)域/2。每個(gè)奈奎斯特區(qū)都包含所需信號的頻譜副本或其鏡像。根據(jù)該定理，低于和高于采樣率的信號以相同的量在 ADC 輸出端顯示在彼此之上，”Sharma 說?！斑@就是為什么現(xiàn)在很重要：基站無線電中常見的接收器架構(gòu)是基于在 ~3GHz 和 4GHz 之間的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 采樣（使用 2949.12MHz 是一個(gè)方便的速率）。事實(shí)證明，在使用基于這些 ADC 的設(shè)備時(shí)，C 波段頻率和一些最常用的 FDD 波段會(huì)相互干擾。這是一個(gè)難以解決的（即昂貴的）問題。ADI 使用的無線電架構(gòu)避免了這個(gè)問題，并顯著簡化了必要的過濾?！?/p>

O-RAN 架構(gòu)。（來源：https://www.o-ran.org/）

鑒于 5G 的高性能要求，Sharma 指出，所有組件在這些無線電單元中都變得至關(guān)重要。“通常，軟件定義的收發(fā)器為系統(tǒng)設(shè)定基線，但功率、同步和時(shí)鐘、PA、天線和低 PHY 基帶對整體性能有貢獻(xiàn)。借助這個(gè) 8T8R 無線電平臺，我們正在改進(jìn)符合 O-RAN 的 O-RU 的 SWaP + C（尺寸、重量、功率 + 成本）結(jié)果的所有指標(biāo)，”Sharma 指出。“ADI 與 PA 合作伙伴密切合作，共同提高設(shè)備的線性度和效率。我們還與系統(tǒng)集成商和測試設(shè)備開發(fā)商合作，以優(yōu)化低 PHY 互操作性。將其與 ADI 的高效、高性能硅解決方案組合相結(jié)合，這是 O-RAN 生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同工作的真實(shí)示例。”

ADI 的參考平臺將使設(shè)計(jì)人員能夠使用以下功能創(chuàng)建符合 O-RAN 的無線電：

ADI 的下一代收發(fā)器具有先進(jìn)的數(shù)字前端信號處理 (DFE)、支持 GaN PA 的數(shù)字預(yù)失真、波峰因數(shù)降低、通道數(shù)字上變頻器和通道數(shù)字下變頻器。

一種低 PHY 基帶 ASIC，可為 LTE、5G 和 NBIoT 提供 7.2 倍兼容的解決方案，包括 IEEE1588 精確時(shí)間協(xié)議和 eCPRI 接口。

完整的時(shí)鐘和電源鏈解決方案。

“跨越多代，ADI 的無線技術(shù)路線圖擴(kuò)展了我們市場領(lǐng)先的軟件定義收發(fā)器的性能和功能。我們最初集成或消除了信號鏈的重要部分。在連續(xù)幾代的架構(gòu)基礎(chǔ)上，我們擴(kuò)大了通道數(shù)量、增加了帶寬并增加了重要的數(shù)字功能，所有這些都是為了減小尺寸、重量和功耗?！?他加了。