開(kāi)放式 RAN 在 5G 設(shè)計(jì)中的美好未來(lái)

談到 “5G” 這個(gè)詞，消費(fèi)者往往會(huì)想到如何充分利用他們的智能手機(jī)或平板電腦、設(shè)置個(gè)人 Wi-Fi 熱點(diǎn)、在機(jī)場(chǎng)觀看點(diǎn)播視頻，或與國(guó)家另一個(gè)角落的家人視頻通話。電子工程師和設(shè)計(jì)人員可能也會(huì)這樣想，但他們還必須考慮 5G 系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)其工作的要求。多年來(lái)，電信產(chǎn)業(yè)的主要玩家們創(chuàng)造了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，迫使 ATT、T-Mobile 等服務(wù)提供商與特定設(shè)備供應(yīng)商鎖定在各種不同的系統(tǒng)配置中。

開(kāi)放式 RAN（開(kāi)放式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)）作為一種把 RAN 硬件和軟件分離的標(biāo)準(zhǔn)化方法，將推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新。它為制造商帶來(lái)開(kāi)放這些系統(tǒng)的途徑，以便其能夠?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。開(kāi)放式 RAN 在 5G 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和實(shí)施方面提供了更大的靈活性與更多的選擇。

在傳統(tǒng)模式中，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)組件由單一供應(yīng)商緊密集成和把控，限制了產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的選擇。而通過(guò)采用開(kāi)放式 RAN 模式，設(shè)計(jì)者可以利用更開(kāi)放且標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)，并允許他們混合和匹配來(lái)自數(shù)個(gè)供應(yīng)商的組件。這種靈活性讓設(shè)計(jì)人員能夠選擇最適合的軟硬件解決方案，從而提高產(chǎn)品性能、創(chuàng)新性和成本效益。

在市場(chǎng)上，開(kāi)放式 RAN 可以促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)，使設(shè)計(jì)人員和消費(fèi)者都受益。通過(guò)打破傳統(tǒng)的供應(yīng)商鎖定并促進(jìn)互操作性，開(kāi)放式 RAN 鼓勵(lì)多個(gè)供應(yīng)商和初創(chuàng)公司的參與。這種更具競(jìng)爭(zhēng)性的局面可以使在技術(shù)領(lǐng)域取得的進(jìn)展更快地切入市場(chǎng)。由此，設(shè)計(jì)人員能夠獲得更廣泛的尖端技術(shù)，消費(fèi)者亦可以利用更多樣化和創(chuàng)新的 5G 產(chǎn)品，滿足他們的特定需求。

深入探討

更深入地探討這一主題：移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施與開(kāi)放式 RAN 的未來(lái)

https://www.qorvo.com/design-hub/videos/design-summit-2022-the-future-of-mobile-infrastructure-and-open-ran。

Qorvo最新的開(kāi)放式RAN 5G支持

Qorvo 最近發(fā)布了促進(jìn)開(kāi)放式 RAN 模式的產(chǎn)品；其在一個(gè)完整 5G mMIMO 應(yīng)用 RF 前端參考設(shè)計(jì)中包含 QPB3810、QPB9362 和 QPA9122。下圖中所示的參考設(shè)計(jì)，為在 n78 頻段（3.4-3.8 GHz）的 8W 平均輸出功率 mMIMO 5G 應(yīng)用提供了一個(gè)完整的 RF 前端（RFFE）解決方案。其在一個(gè)緊湊的布局中構(gòu)建了從數(shù)字前端到天線濾波器的發(fā)射及接收解決方案，可以直接實(shí)施到一個(gè)陣列中。

發(fā)射鏈采用 QPA9122M 作為寬帶高線性度預(yù)驅(qū)動(dòng)器，將 QPB3810 作為高效的 GaN 末級(jí)功率放大器模塊。發(fā)射鏈還包括一個(gè)用于 DPD 監(jiān)測(cè)路徑的定向耦合器以及一個(gè)環(huán)行器。對(duì)于接收鏈，參考設(shè)計(jì)包括集成低噪聲開(kāi)關(guān)的 LNA——QPB9362。

參考設(shè)計(jì)板：8 瓦特 mMIMO 3.4-3.8 GHz RF 前端

QPB3810 作為發(fā)布的首款商用 GaN 模塊，其集成的偏置控制器經(jīng)出廠前編程，以設(shè)置 Doherty 功率放大器模塊（PAM）的最佳偏置點(diǎn)。QPB3810 是一款 48V、平均功率 8W 的 PAM，覆蓋 3.4-3.8GHz 頻段。偏置控制器包括一個(gè)溫度傳感器，使其能夠在溫度范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整偏置，和一個(gè)用于快速 TDD 切換的使能引腳。QPB3810 采用緊湊型 12mm x 8mm SMT 封裝，與傳統(tǒng)分立元件解決方案相比，占板面積顯著縮?。欢遗c Qorvo 的其它 PAM 產(chǎn)品類似，僅需要最少的外部電路。

8瓦特mMIMO 3.4GHz RF前端參考設(shè)計(jì)板框圖

同時(shí)發(fā)布的還包括：Qorvo 的 QPB9362。這一接收模塊面向基于 TDD mMIMO 架構(gòu)配置的 5G 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。此開(kāi)關(guān) LNA 模塊集成了一個(gè)帶有高功率處理開(kāi)關(guān)的 LNA；該開(kāi)關(guān)可在無(wú)線電發(fā)射時(shí)用作終止操作的故障保護(hù)路徑。接收模式下， QPB9362 在整個(gè)工作頻段上提供 34.5dB 的增益和 1.1dB 的典型噪聲系數(shù)。LNA 掉電模式可通過(guò)模塊上一個(gè)發(fā)射/接收控制引腳實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品采用符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)的緊湊型 5mm x 3mm LGA 封裝。

更快的開(kāi)發(fā)速度與更高的安全性

開(kāi)放式 RAN 顯然能夠?qū)崿F(xiàn) 5G 網(wǎng)絡(luò)的快速部署和可擴(kuò)展性，讓設(shè)計(jì)人員和消費(fèi)者都受益。開(kāi)放且標(biāo)準(zhǔn)化的接口使網(wǎng)絡(luò)組件的集成和互操作更加容易，簡(jiǎn)化了部署過(guò)程。這種簡(jiǎn)化的方法縮短了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的上市周期，使他們能夠更迅速地推出創(chuàng)新的 5G 產(chǎn)品。另一方面，消費(fèi)者也受益于更快的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展及更大的覆蓋范圍，從而獲得增強(qiáng)的連接性和更卓越的用戶體驗(yàn)。

開(kāi)放式 RAN 推動(dòng) 5G 產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)擁有更高的安全性和韌性。在封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，單個(gè)供應(yīng)商設(shè)備中的漏洞或缺陷有可能危及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。相比之下，開(kāi)放式 RAN 的多供應(yīng)商模式讓來(lái)自不同供應(yīng)商的組件可以被獨(dú)立評(píng)估和更新，由此減少了安全漏洞的影響。這種增強(qiáng)的安全框架讓電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和消費(fèi)者放心，使他們對(duì) 5G 產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)的可靠性及完整性更具信心。

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完整 5G mMIMO 應(yīng)用 RF 前端參考設(shè)計(jì)

https://www.qorvo.com/feature/reference-design-mmimo-rffe

QPB3810

https://www.qorvo.com/products/p/QPB3810

QPB9362

https://www.qorvo.com/products/p/QPB9362

QPA9122

https://www.qorvo.com/products/p/QPA9122

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