淺談5G小基站中時鍾及無源射頻器件的應用
發布時間:2022-02-08 責任編輯:wenwei
【導讀】5G的高速率、低延時、海量連接已被大家熟知,5G將萬物互聯,實現AR交互、自動駕駛、智慧城市等應用場景是人們期盼已久的願望。
良好的用戶體驗對網絡的深度覆蓋和時鍾同步有極高的要求。5G建設初期,為了快速實現5G基礎業務,主要采用宏基站完成廣域覆蓋。當用戶進入室內,因5G頻段較高,信號穿牆能力較弱,信號會斷斷續續,讓用戶有斷崖式的體驗。
如何快速解決室內信號覆蓋問題呢?小基站是最佳選擇。
一、何為小基站
基站包括宏基站、微基站、皮基站、飛基站,除了宏基站外,其它三類都屬於小基站。
小基站顧名思義在產品形態上小,具有體積小、重量輕、發射功率小,覆蓋範圍小、成本低等特點。
二、小基站的優勢
1、 快速補盲。完成室內深度覆蓋,補充室內和室外盲區。
2、 易於安裝。小基站體積小、重量輕,可以掛在牆上、燈箱上、廣告牌上、電線杆上,隨處可安裝。
3、 發射功率低。因為用於補盲,覆蓋範圍小,所以發射功率低,更加綠色環保。
4、 成本低。小基站成本低,易於安裝和維護,可以大大降低網絡基建和運維成本。
5、 賦能多樣化行業。5G垂直行業具有多樣化、專業化、成本敏感等特點,這就需要發揮小基站快速定製、靈活部署、高網絡容量、低成本的優勢來滿足垂直行業的不同需求。
6、 改善用戶體驗。小基站與宏基站UDN組網方式,能夠提供連續的、一致性的5G體驗。
三、小基站的構成
小基站和宏基站原理相似,以皮基站為例可分為:BBU、RHub 和 pRRU。
5G小站網絡架構圖
四、5G基站時鍾同步為何要求嚴苛
5G小基站多采用TDD方式,要求基站和基站之間、小區和小區之間保持高度的時間同步,隻有時鍾精準同步才能避免時隙間的相互幹擾,確保數據在規定的時隙準確無誤傳輸。(從規範表中可以看到TDD模式要求:時鍾頻率精度小於0.05ppm,時鍾相位同步偏差小於±1.5μs)
高速率是5G網絡的特點之一,網絡是如何實現高速率呢?5G采用了多載波聚合(CA)和大規模天線陣列(Massive MIMO)等技術,它彙聚了多頻點協同傳輸數據和多天線通道同步收發數據,這些技術要求時鍾有高度嚴格的同步。(從規範表中可以看到在頻段Sub-6G中,MIMO和發射分集要求時間偏差小於65μs,帶內非連續CA要求時間偏差小於3μs)
5G不同類型的協同增強同步要求
所以5G基站的時間同步是實現高速率、低時延的關鍵核心技術之一。
5G基站的同步時鍾參考信號來自衛星同步和IEEE1588同步等方案。
當前大普通信係列產品在5G小基站中已經有了廣泛的應用,例如時鍾同步器件:IEEE1588時鍾同步方案(1588v2芯片)、高穩晶振(OCXO/TCXO)、時鍾模塊(Clock Module)、時鍾緩存器芯片(Buffer)、實時時鍾芯片(RTC)等,以及無源射頻器件:環形器(Circulator)和隔離器(Isolator)等。
大普產品在5G皮基站的解決方案
1、IEEE1588時鍾同步方案(IEEE1588v2芯片)
大普ACS95XX芯片係列是業界唯一的單芯片1588解決方案,集成了PLL、MCU、協議棧以及自主專利報文過濾算法,采用PTP(精確時鍾同步)協議,精度可達納秒級。
大普CM35P時鍾模塊集成了1588芯片和高穩晶振,具有高精度的時間同步(50ns)和高穩定時鍾保持能力(1.5μs/24H),可以幫助客戶快速實現設備的1588同步解決方案。
大普DP3000E時間服務器內置了1588芯片,支持GPS/北鬥衛星授時馴服,可以作為1588的PRC/PRTC級別的GM為子係統授時。
2、高穩晶振(OCXO/TCXO)
大普高穩晶振已實現全麵產品係列化,涵蓋了超高穩定度(0.01ppb)、超低相噪(-165dBc/Hz@1KHz)、超小尺寸(OCXO 7mm*5mm)、超低功耗(OCXO 0.5W@25℃)、超寬溫(-40℃~+105℃)等特性產品,可以滿足各種場景下5G小基站對時鍾晶振的不同需求。
5G基站相比4G基站,特別是夏季的室外基站,由於5G業務導致基站功耗過大,內部溫度過高,有些元器件無法正常工作,造成基站宕機,通信中斷。大普有業界領先的寬溫OCXO和TCXO係列產品,工作溫度範圍-40℃~+105°C(常規產品的溫度範圍-40℃~+85°C),可以適應惡劣環境的需求。
隨著小基站的體積越來越小,大普新推出高集成度芯片的OCXO,體積可以減小72%,更有助於現有小基站和未來小基站的設計需求。
3、時鍾模塊(Clock Module)
大普時鍾模塊集成了高性能OCXO及專利馴服保持算法於一體,可以滿足24小時±1.5μs的保持需求,性價比極高,可以幫助小基站設備商縮短研發周期,降低開發成本,快速實現產品量產。
4、時鍾緩衝器芯片(Buffer)
大普推出了多款基於非PLL的時鍾緩衝器芯片(Buffer),其中主流的有1:4單端時鍾輸出和1:4差分輸出,1:10單端時鍾輸出和1:10差分輸出,均對標市場主流型號,適用於各種不同類型的基站需求。
5、大功率環形器&隔離器(Circulator & Isolator)
在通信應用上,大普通信已經實現了大功率環形器&隔離器的全麵產品係列化,主流封裝有表貼和嵌入式,主流尺寸從φ7mm到38.8mm之zhi間jian都dou有you覆fu蓋gai,在zai關guan鍵jian性xing能neng指zhi標biao參can數shu上shang已yi經jing做zuo到dao行xing業ye領ling先xian水shui平ping,可ke以yi滿man足zu宏hong基ji站zhan和he小xiao基ji站zhan在zai末mo級ji上shang的de不bu同tong應ying用yong需xu求qiu。針zhen對dui小xiao基ji站zhan體ti積ji小xiao的de特te點dian,大da普pu還hai推tui出chu了le一yi些xie特te殊shu的de產chan品pin係xi列lie,例li如ru高gao度du4.5mm Max.的φ7mm係列產品。
6、小功率環形器&隔離器(Circulator & Isolator)
小功率環形器&隔離器利用其體積小、重量輕、成本低和頻段覆蓋廣的特點,在小基站的應用場景中有著更為廣泛的應用,大普小功率環形器&隔離器有著多種尺寸可供選擇,比如7mm*7mm、5mm*5mm和4mm*4mm等,頻率範圍可以覆蓋600MHz ~ 5GHz,可以滿足各種應用場景下的小基站需求。
結束語
大普通信還將繼續努力,在產品上持續迭代更新,以3GPP為準則,以運營商需求為導向,利用多產品的協同效應,助力5G基站設備商提升設備的綜合性能,滿足市場多元化的需求。
2022年是5G基站建設持續提速的一年,讓我們攜手共贏,為5G網絡建設添磚加瓦,為用戶創造更大的價值!
來源:大普通信
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯係小編進行處理。
推薦閱讀:
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





