用于實(shí)現(xiàn)O-RAN無線解決方案的5G技術(shù)設(shè)備
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5G帶來了哪些挑戰(zhàn)？
本文引用地址：http://cafeforensic.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。它們會使前傳網(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，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個發(fā)射器和4個接收器）5G小型蜂窩的框圖。可以采用多種排列，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
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