設(shè)計(jì)新突破，可降低90%的DPD功耗芯片出爐

從4G到5G過(guò)渡，對(duì)設(shè)備功耗及成本提出了很高的要求，供應(yīng)商們面臨越來(lái)越多的創(chuàng)新壓力與挑戰(zhàn)，其中一個(gè)壓力是無(wú)線電外形種類和頻段激增。從無(wú)線電外形種類最早是宏基站，到后來(lái)的RRU、BBU，再到現(xiàn)在最新的各種各樣小站及4.5G～5G引進(jìn)的Massive MIMO等等。

面對(duì)這樣的需求，早在去年ADI推出了RadioVerse用來(lái)幫助用戶解決相關(guān)的無(wú)線電設(shè)計(jì)的相關(guān)難題，核心就是無(wú)線電技術(shù)。其產(chǎn)品系列包括新的無(wú)線電收發(fā)器硬件、軟件工具和魯棒的設(shè)計(jì)環(huán)境，有助于實(shí)現(xiàn)下一代網(wǎng)絡(luò)所需的尺寸更小、功耗更低的無(wú)線電。

ADI RadioVerse?市場(chǎng)經(jīng)理翁潔

ADI RadioVerse?市場(chǎng)經(jīng)理翁潔指出：“此次發(fā)布的產(chǎn)品AD9375 RF收發(fā)器，它是ADI公司高集成度寬帶RF收發(fā)器系列的最新成員。AD9375是首款片內(nèi)集成數(shù)字預(yù)失真（DPD）算法的RF收發(fā)器——相比競(jìng)爭(zhēng)解決方案，這項(xiàng)設(shè)計(jì)突破可降低90%的DPD功耗?！?/p>

AD9375新產(chǎn)品支持快速評(píng)估并開發(fā)面向4G小型蜂窩和Pre-5G massive MIMO系統(tǒng)的無(wú)線電設(shè)計(jì)，可提高數(shù)據(jù)速率，改善在辦公樓、體育館、公共交通系統(tǒng)等人員密集的高流量區(qū)域中的連接能力和數(shù)據(jù)吞吐量。

據(jù)翁潔介紹，現(xiàn)有的RadioVerse主要產(chǎn)品有AD9361、AD9363、AD9364，這是第一代的收發(fā)器。第二代以AD9371為主，AD9375作為AD9371的后續(xù)產(chǎn)品推出，提供了生態(tài)系統(tǒng)的各種平臺(tái)、工具，還有和Mathworks Matlab? Simulink?模型，包括濾波器向?qū)?、評(píng)估板，各種軟件工具等等。

參考設(shè)計(jì)和模塊的解決方案也是針對(duì)不同的應(yīng)用。翁潔表示，對(duì)RadioVerse來(lái)說(shuō)，希望把它建設(shè)成一個(gè)一站式的解決方案平臺(tái)，用戶到RadioVerse上來(lái)不單單是查產(chǎn)品相關(guān)的信息或下載datasheet，更希望在路線圖規(guī)劃的時(shí)候就到RadioVerse上來(lái)，希望能幫助用戶解決問(wèn)題，包括從芯片到整個(gè)系統(tǒng)的解決方案。

首款集成DPD算法的RF收發(fā)器

AD9375是業(yè)界首款集成了DPD的寬帶RF收發(fā)器，它和AD9371一樣，支持最大40MHz，RF頻率也是從300MHz到6GHz。信道是兩發(fā)兩收，接口一樣是6Gbps的JESD204B，功耗和AD9371類似。

翁潔指出，其中一個(gè)最好的特點(diǎn)，它和AD9371是引腳兼容的，現(xiàn)有已經(jīng)用AD9371的用戶如果想使用DPD非常方便，直接把AD9375替換上去就可以了。AD9375作為集成DPD產(chǎn)品是有很大優(yōu)勢(shì)的，相比較傳統(tǒng)的DPD方法來(lái)說(shuō)主要有三個(gè)方面：

其一，本身它就是一個(gè)非常低功耗的解決方案。傳統(tǒng)的DPD基于FPGA上面，一般功耗都在1W以上，1W～2W，而DPD功耗只有0.1W。

其二，因?yàn)檫@是一個(gè)集成方案，所以大大降低了當(dāng)中的接口、JESD信道的數(shù)量。因?yàn)楝F(xiàn)在把DPD從FPGA上挪到Transceiver，所以FPGA的資源可以降低，也降低了FPGA的復(fù)雜度和成本。從FPGA到Transceiver，TS不需要5倍，只需要1倍。比如，原來(lái)數(shù)據(jù)速率是61.44MHz，在這種情況下需要300多兆的數(shù)據(jù)速率乘以5，這種情況就只需要運(yùn)行61.44，這就是為什么SERDES通道可以從8條減到4條，甚至2條，功耗可以節(jié)省600毫瓦。

由于DPD系統(tǒng)從FPGA劃分到收發(fā)器，故JESD204B串行數(shù)據(jù)接口通道數(shù)減半，使得系統(tǒng)功耗大幅降低，尤其是Pre-5G massive MIMO這種無(wú)線電通道密度需求很高的應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)的功耗降低是非常明顯的。

其三，其他優(yōu)勢(shì)包括更緊湊的無(wú)線電電路布局，這可以簡(jiǎn)化布線和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，縮減基站尺寸，并允許設(shè)計(jì)人員使用較低成本和復(fù)雜度的FPGA。在小基站系統(tǒng)中，利用這些優(yōu)勢(shì)可讓每個(gè)設(shè)備支持更多頻段，從而提高網(wǎng)絡(luò)容量，同時(shí)最大程度地減少對(duì)系統(tǒng)功耗和尺寸的影響。

另外，AD9375收發(fā)器可用于常見無(wú)線電平臺(tái)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)300 MHz至6 GHz的射頻頻率范圍，JESD204B接口最高支持6 Gbps，功耗低于5 W。 同AD9371相似，AD9375內(nèi)置兩個(gè)100 MHz接收器、兩個(gè)250 MHz發(fā)射器、一個(gè)雙路輸入觀測(cè)接收器和一個(gè)三路輸入sniffer接收器。該收發(fā)器的集成DPD解決方案支持3G和4G信號(hào)，瞬時(shí)信號(hào)帶寬最高可達(dá)40 MHz。

除AD9375以外，RadioVerse收發(fā)器硬件組合還有適用于宏蜂窩到微微蜂窩、毫微微蜂窩基站架構(gòu)的寬帶器件，以及適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的超低功耗窄帶收發(fā)器。

在Massive MIMO的情況下節(jié)省的更多，比如64T64R，乘以32，因?yàn)槲覀兠恳粋€(gè)Transceiver上有兩個(gè)通道，乘以32，這時(shí)候TS 384條通道可以降低到128條SERDES通道，這是對(duì)TS而言，那就是很大的數(shù)量減少，總共可以節(jié)省19W功耗。

面向小站和Massive MIMO

對(duì)這個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，小站和Massive MIMO當(dāng)然5G有很多技術(shù)，其中小站是通過(guò)頻譜復(fù)用增加網(wǎng)絡(luò)密度，從而增加容量和覆蓋范圍。它的主要應(yīng)用場(chǎng)景，比如機(jī)場(chǎng)、體育館、辦公大樓，小站在中國(guó)已經(jīng)開始部署了。應(yīng)該說(shuō)有80%以上小站都是用我們的Transceiver技術(shù)，無(wú)論室內(nèi)、室外還是鄉(xiāng)村都會(huì)用到。

翁潔談到，Massive MIMO是一個(gè)比較新的技術(shù)，主要針對(duì)5G，使用波束成型來(lái)提供更高的數(shù)據(jù)速率和更大的容量。一個(gè)非常關(guān)鍵的是通過(guò)空間復(fù)用大大提高容量和覆蓋，數(shù)據(jù)速率也會(huì)有很大的提高，它的主要應(yīng)用場(chǎng)景一般是用在熱點(diǎn)地區(qū)，包括像CBD、商業(yè)中心，它的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)Σ煌挠脩舳ㄏ蚧?，也能夠減少干擾。

最后，翁潔總結(jié)到，這次推出的AD9375，主要面對(duì)3Gbps、4Gbps的小站和大規(guī)模Massive MIMO，它也是業(yè)界首款的集成DPD的寬帶RF放大器。RadioVerse技術(shù)和設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)旨在幫助用戶縮減無(wú)線電尺寸、重量和功耗，同時(shí)保持盡可能高的無(wú)線電性能，并提供了非常完整的生態(tài)系統(tǒng)，包括功放的報(bào)告、評(píng)估板、評(píng)估工具、小站參考設(shè)計(jì)等，以加速開發(fā)者產(chǎn)品開發(fā)。