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如上图,AAU主要由数字信号处理部分、射频、功放、滤波器和天线组成 。其中数字信号处理又包含了基带和数字中频,中频性能极其关键,决定了AAU的核心硬件指标 。
以信号发射为例,基带信号是需要被传输的原始数字信号,射频就是以载波频率(比如C波段)调制的高频信号,经过放大和滤波后,由天线发射出去 。
【5G如何玩转频谱?这一篇给你说全,说透!】
功放是线性器件,频谱越宽,其放大性能越难保证,就像音响的音量调到很大时候会产生破音 。此外,由于5G在单位时间传输的数据量极大,对数字信号的处理能力也提出更高要求,这些限制了AAU的瞬时带宽(IBW) 。
而衔接基带和射频的正是数字中频,将基带信号进行上变频和预处理,为射频进行模数转换和载波调制打好基础 。AAU要做到大带宽,为射频提供高速和可靠的数字信号预处理能力的数字中频性能就是突破的关键 。
华为在这方面已经形成了独特的优势:一方面华为的数字中频集成先进的数字预失真(DPD算法),提前补偿功放带来的失真,增加了功放的有效放大区域;另一方面,得益于自研的7nm ASIC芯片替代FPGA,让DPD算法和数字信号处理完全芯片化,效率提升显著 。目前,华为华为IBW可以做到200M或400M,让更宽的频谱可以得到更有效的利用 。
AAU还有一个巨大的挑战就是功耗,这也是5G运营中不容忽视的开销 。
功放是耗电大户,它在能量转换过程中会产生一部分无效的热能,优化功放效率无疑是解决功耗问题的重点 。在这方面,华为率先采用高频特性更好的氮化镓(GaN)作为功放材质,与中频的DPD算法相结合,实现了业界领先的功放效率 。
另外,在整体上华为自研ASIC专用集成电路和射频芯片化(RFSoC)技术让AAU集成度更高,配合整机散热技术,进一步降低设备的体积和功耗 。同时,轻型材质陶瓷滤波器的使用,让AAU的重量得到有效控制 。
正是以上这些底层技术的突破以及端到端的优化,使华为5G AAU设备在性能、功耗、体积和重量方面走在了业界的前列 。
也正是因为这些无线技术不断往前突破前行,让我们看到了无线产业矢志追求的终极梦想正在一步步接近 。
那无线产业的终极梦想是什么?为了最大化提升频谱资源利用率,我们的终极梦想是,一改过去预先分配且不同制式、不同类型的无线网络独占频谱资源的方式,在支持超带宽的基础上,通过频谱云化、软件定义化、人工智能和频谱感测能力等,可根据不同的通信需求为不同制式、不同类型的无线网络自动、灵活地动态分配频谱资源 。
载波聚合史无前例地将不同频段上的非连续载波聚合为更大的带宽,动态频谱共享实现了不同制式网络可灵活动态地分配相同的频谱资源,这些创新突破意味着我们正一步一步走向无线产业的终极梦想 。
创新不息,追梦不止 。为了让有限的频谱资源迸发出更大的价值,相信未来还有更精彩的无线技术创新故事等着我们 。
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