開放式 RAN 在 5G 設(shè)計中的美好未來

談到 “5G” 這個詞，消費者往往會想到如何充分利用他們的智能手機(jī)或平板電腦、設(shè)置個人 Wi-Fi 熱點、在機(jī)場觀看點播視頻，或與國家另一個角落的家人視頻通話。電子工程師和設(shè)計人員可能也會這樣想，但他們還必須考慮 5G 系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施對其工作的要求。多年來，電信產(chǎn)業(yè)的主要玩家們創(chuàng)造了一個生態(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。

開放式 RAN（開放式無線接入網(wǎng)絡(luò)）作為一種把 RAN 硬件和軟件分離的標(biāo)準(zhǔn)化方法，將推動網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的競爭和創(chuàng)新。它為制造商帶來開放這些系統(tǒng)的途徑，以便其能夠為這些網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。開放式 RAN 在 5G 產(chǎn)品的設(shè)計和實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)計人員的選擇。而通過采用開放式 RAN 模式，設(shè)計者可以利用更開放且標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)，并允許他們混合和匹配來自數(shù)個供應(yīng)商的組件。這種靈活性讓設(shè)計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。

在市場上，開放式 RAN 可以促進(jìn)競爭，使設(shè)計人員和消費者都受益。通過打破傳統(tǒng)的供應(yīng)商鎖定并促進(jìn)互操作性，開放式 RAN 鼓勵多個供應(yīng)商和初創(chuàng)公司的參與。這種更具競爭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。由此，設(shè)計人員能夠獲得更廣泛的尖端技術(shù)，消費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：移動基礎(chǔ)設(shè)施與開放式 RAN 的未來

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

Qorvo最新的開放式RAN 5G支持

Qorvo 最近發(fā)布了促進(jìn)開放式 RAN 模式的產(chǎn)品；其在一個完整 5G mMIMO 應(yīng)用 RF 前端參考設(shè)計中包含 QPB3810、QPB9362 和 QPA9122。下圖中所示的參考設(shè)計，為在 n78 頻段（3.4-3.8 GHz）的 8W 平均輸出功率 mMIMO 5G 應(yīng)用提供了一個完整的 RF 前端（RFFE）解決方案。其在一個緊湊的布局中構(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，可以直接實施到一個陣列中。

發(fā)射鏈采用 QPA9122M 作為寬帶高線性度預(yù)驅(qū)動器，將 QPB3810 作為高效的 GaN 末級功率放大器模塊。發(fā)射鏈還包括一個用于 DPD 監(jiān)測路徑的定向耦合器以及一個環(huán)行器。對于接收鏈，參考設(shè)計包括集成低噪聲開關(guān)的 LNA——QPB9362。

參考設(shè)計板：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。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溫度傳感器，使其能夠在溫度范圍內(nèi)自動調(diào)整偏置，和一個用于快速 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，占板面積顯著縮小；而且與 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)計板框圖

同時發(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 無線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。此開關(guān) LNA 模塊集成了一個帶有高功率處理開關(guān)的 LNA；該開關(guān)可在無線電發(fā)射時用作終止操作的故障保護(hù)路徑。接收模式下， QPB9362 在整個工作頻段上提供 34.5dB 的增益和 1.1dB 的典型噪聲系數(shù)。LNA 掉電模式可通過模塊上一個發(fā)射/接收控制引腳實現(xiàn)。產(chǎn)品采用符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)的緊湊型 5mm x 3mm LGA 封裝。

更快的開發(fā)速度與更高的安全性

開放式 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)計人員和消費者都受益。開放且標(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，簡化了部署過程。這種簡化的方法縮短了電子產(chǎn)品設(shè)計人員的上市周期，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，從而獲得增強的連接性和更卓越的用戶體驗。

開放式 RAN 推動 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，單個供應(yīng)商設(shè)備中的漏洞或缺陷有可能危及整個網(wǎng)絡(luò)。相比之下，開放式 RAN 的多供應(yīng)商模式讓來自不同供應(yīng)商的組件可以被獨立評估和更新，由此減少了安全漏洞的影響。這種增強的安全框架讓電子產(chǎn)品設(shè)計人員和消費者放心，使他們對 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

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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