基于2G-5G全面兼顧的首款通用平臺(tái)解決方案介紹

因?yàn)樵谔﹪?guó)少年足球隊(duì)全球聯(lián)合救援中，以色列Maxtech Networks公司提供了17臺(tái)通信設(shè)備發(fā)揮了關(guān)鍵通信保障作用，采用捷變頻技術(shù)的軟件無(wú)線電在汛期的積水巖洞這樣非視距范圍的惡劣環(huán)境下搭建了至關(guān)重要通信網(wǎng)絡(luò)，為洞外救援隊(duì)員與被困者實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)通訊。這些關(guān)鍵通信設(shè)備采用了ADI公司RadioVerseTM品牌下的一款高集成度RF捷變頻收發(fā)器AD9364，低功耗、高性能、寬頻捷變頻特性使其成為幕后英雄。

事實(shí)上，作為旨在解決軟件定義無(wú)線電技術(shù)的難題并向面向市場(chǎng)提供寬帶收發(fā)器、軟硬件結(jié)合的開發(fā)環(huán)境平臺(tái)，RadioVerse生態(tài)平臺(tái)的系列寬帶RF收發(fā)器在許多跨行業(yè)和應(yīng)用的無(wú)線通信中被廣泛采用，如無(wú)人機(jī)、蜂窩基站、中繼回程，甚至手持式頻譜分析儀等產(chǎn)品中都不乏其身影。在最近舉行的ADIRadioVerse新品發(fā)布會(huì)上，ADIRadioVerse市場(chǎng)經(jīng)理翁潔向在場(chǎng)媒體介紹了ADIRadioVerse最新一代的寬帶收發(fā)器——ADRV9008/9，業(yè)界最高帶寬的RF收發(fā)器。RadioVerse技術(shù)平臺(tái)時(shí)隔一年再推無(wú)敵新品彰顯了其無(wú)線技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的技術(shù)實(shí)力。

ADI RadioVerse市場(chǎng)經(jīng)理翁潔介紹全新一代收發(fā)器產(chǎn)品

眾所周知，5G技術(shù)相對(duì)4G有很大的不同，包括空口、編碼、基帶等，其中最直接的挑戰(zhàn)就是頻譜的擴(kuò)展和擴(kuò)大帶寬。以往2G/3G/4G的頻譜一般集中在2GHz、2.7GHz以下，而5G頻譜已囊括3.5GHz、4.9GHz等，未來(lái)還將利用毫米波的頻段。未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，2G/3G/4G將與5G網(wǎng)絡(luò)并存，因此電信設(shè)備制造商需要新的射頻前端產(chǎn)品來(lái)覆蓋所有新老頻段。

這給運(yùn)營(yíng)商和通信設(shè)備提供商帶來(lái)了一個(gè)重大挑戰(zhàn)——如何為一些客戶提供5G服務(wù)的同時(shí)，仍滿足其他客戶的2G、3G和4G需求？ADRV9008/9的推出正是響應(yīng)了這樣的客觀市場(chǎng)要求，業(yè)界首款支持現(xiàn)有全部蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的RF收發(fā)器，可在75 MHz至6 GHz的范圍內(nèi)調(diào)諧，支持2G/3G/4G/5G服務(wù)，因此蜂窩設(shè)備制造商可以采用單一緊湊型無(wú)線電設(shè)計(jì)來(lái)滿足所有頻段和功率要求。

Mobile Expert 2018年2月的基站出貨量預(yù)測(cè)

獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)使得ADRV9009能支持窄帶應(yīng)用、超寬帶寬，開辟實(shí)現(xiàn)5G之路的多功能性，支持多載波GSM和窄帶物聯(lián)網(wǎng)，以及3GPP標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，由于單芯片解決方案可替代20多個(gè)分立器件，從而大大降低SWaP和設(shè)計(jì)復(fù)雜性，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。這樣，運(yùn)營(yíng)商就可以利用大規(guī)模MIMO實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)密集化。

作為面向5G應(yīng)用的一款產(chǎn)品，ADRV9009通過片內(nèi)處理本振（LO）同步來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)字波束成型設(shè)計(jì)也是一大重要特性。波束成形的技術(shù)是主要用在5G Massive MIMO，以及相控陣?yán)走_(dá)里面。Massive MIMO多達(dá)64x64，甚至128×128的天線通道，因?yàn)锳DRV9009能夠支持內(nèi)部本振的相位同步，就不需要外部的本振和外部的離散器件，簡(jiǎn)化多芯片相位同校準(zhǔn)，所以大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度以及成本和功耗。

為了加速使用ADRV9009 RF收發(fā)器的客戶產(chǎn)品上市時(shí)間，目前RadioVerse生態(tài)系統(tǒng)將在2018年底提供JESD204B FPGA系統(tǒng)模塊（一種帶4片ADRV9009器件8收8發(fā)加FPGA的生產(chǎn)就緒RF系統(tǒng)化模塊），并通過全球合作伙伴網(wǎng)絡(luò)為客戶提供額外的設(shè)計(jì)和技術(shù)服務(wù)。

此外，翁潔從以下三個(gè)主要應(yīng)用場(chǎng)景講述了ADRV9008/9的行業(yè)應(yīng)用案例，并分享了ADI RadioVerse產(chǎn)品線的最新布局。

除了前面介紹的2G/3G/4G/5G基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)，ADRV9009的射頻性能優(yōu)勢(shì)同樣適用于蜂窩基站、Massive MIMO等通信基礎(chǔ)設(shè)施。

在通信領(lǐng)域，翁潔介紹了ADIRadioVerse ADRV9009的單芯片TDD解決方案，以及ADRV9008-1/-2的雙芯片F(xiàn)DD解決方案。其中，單芯片TDD方案將Rx與Tx共享一個(gè)LO本振，TDD模式下運(yùn)行50%Rx/Tx占空比，集成度高，單片功耗可以控制在5W以內(nèi)。雙芯片F(xiàn)DD方案將Rx與Tx拆分，9008-1是雙接收器的方案，而9008-2則是雙發(fā)射器加環(huán)回通道的設(shè)計(jì)。

ADRV9009的單芯片TDD解決方案以及ADRV9008-1/-2雙芯片F(xiàn)DD解決方案完美互補(bǔ)

在泰國(guó)少年足球隊(duì)救援中Maxtech Networks公司的設(shè)備很好利用了AD9364的捷變頻特性，不斷分析環(huán)境中存在的頻譜并自動(dòng)調(diào)整頻率，他們自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率并與最近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立穩(wěn)定通信從而成功避免被環(huán)境無(wú)線噪聲淹沒。AD9364在其中扮演關(guān)鍵角色并不讓人意外，ADI公司的RadioVerse技術(shù)平臺(tái)從最初就將應(yīng)急通信設(shè)定為在包括4G、5G在內(nèi)的幾個(gè)主要的目標(biāo)應(yīng)用。

應(yīng)急通信需要的是重量輕、結(jié)實(shí)耐用、電源效率高、能夠靈活地工作在多種頻率、在極端環(huán)境條件下易于使用的無(wú)線電通信，這對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。憑借業(yè)界最高帶寬、最高性能的特性，ADRV9009在包括應(yīng)急通信在內(nèi)的關(guān)鍵通信領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵核心作用。據(jù)翁潔介紹，ADRV9009將鎖相環(huán)（PLL）捷變與預(yù)校準(zhǔn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了前所未有的快速跳頻水平，不僅減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，還降低了通信被檢測(cè)和攔截的概率，進(jìn)而確保鏈路的安全性、環(huán)境感知能力和頻譜效率。

“急救隊(duì)的專業(yè)無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等關(guān)鍵通信應(yīng)用是ADIRadioVerse產(chǎn)品在攻堅(jiān)的領(lǐng)域。舉個(gè)例子，如高清無(wú)線圖傳，一般Wi-Fi的傳輸距離僅幾百米，而基于RadioVerse技術(shù)的圖傳距離可達(dá)二十公里以上，性能十分突出?！蔽虧嵵赋觯按送?，ADRV9009還可應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)，如天氣雷達(dá)上實(shí)現(xiàn)天氣監(jiān)測(cè)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)等。”

除了上述兩點(diǎn)，ADIRadioVerse產(chǎn)品還可以應(yīng)用在測(cè)試儀器儀表領(lǐng)域，比如便攜式的通信測(cè)試設(shè)備。我們知道5G的測(cè)試方案是比5G網(wǎng)絡(luò)的部署要走得更前。ADRV9009在軟件定義無(wú)線電SDR的適配性也使其備受測(cè)試測(cè)量廠商的關(guān)注。

由于ADRV9009擁有200MHz的接收帶寬，可以極大地滿足了測(cè)試儀器廠商的需求。此外，ADRV9009在射頻前端已完整集成，支持可擴(kuò)展SDR解決方案的模塊化結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化前端架構(gòu)、降低SWaP和成本，為便攜式的測(cè)試儀器提供了可能。

“ADI有很多客戶專門做板卡，而板卡的特點(diǎn)是可以臨時(shí)組裝，可以保證現(xiàn)場(chǎng)部署時(shí)能夠很快地調(diào)頻，根據(jù)需求調(diào)成不同頻段的SDR。RadioVerse的收發(fā)器產(chǎn)品目前在該領(lǐng)域已經(jīng)被大量采用。”翁潔透露道，“在便捷式測(cè)試設(shè)備中，一款平臺(tái)既可測(cè)試手機(jī)也可測(cè)試IoT網(wǎng)絡(luò)的終端，就可以打造十分具有性價(jià)比的測(cè)試方案?！?/p> “圈粉”無(wú)數(shù)，RadioVerse打造射頻技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)

RadioVerse技術(shù)和設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)以為客戶提供整合式收發(fā)器技術(shù)、強(qiáng)固的設(shè)計(jì)環(huán)境和針對(duì)特定市場(chǎng)的技術(shù)專長(zhǎng)，使其無(wú)線電設(shè)計(jì)能夠快速?gòu)母拍钭優(yōu)楫a(chǎn)品而著稱。該生態(tài)系統(tǒng)的收發(fā)器技術(shù)可縮減無(wú)線電尺寸、重量和功耗（SWaP），設(shè)計(jì)環(huán)境提供板級(jí)支援套件、軟體和工具，以協(xié)助客戶簡(jiǎn)化并加快各種應(yīng)用的無(wú)線電開發(fā)，包括無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施、航天防務(wù)和電子量測(cè)等。

此技術(shù)和設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)藉由提供整合式RF收發(fā)器、軟體 API、設(shè)計(jì)支援套件、完備的文檔、ADI EngineerZone線上技術(shù)支援社群及其他資源，從而加快客戶產(chǎn)品上市，并提供整合式寬頻RF收發(fā)器評(píng)估板可直接與FPGA開發(fā)平臺(tái)相連，支援客戶執(zhí)行晶片級(jí)性能評(píng)估，以及利用單個(gè)硬體平臺(tái)快速開發(fā)完整無(wú)線電原型。

RadioVerse生態(tài)系統(tǒng)助力實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)和應(yīng)用的無(wú)線通信

回頭看RadioVerse這幾年的推出的產(chǎn)品“時(shí)間表”，從ADI推出了第一代堪稱革命性的捷變頻收發(fā)器AD9361，到頻寬更寬的AD9371，以及去年推出集成DPD（數(shù)字預(yù)失真）功能的收發(fā)器AD9375，無(wú)論是集成度、帶寬，技術(shù)和性能都在不斷演進(jìn)。按翁潔的說法是“ADIRadioVerse在每一年都會(huì)推出一款重磅產(chǎn)品來(lái)回饋市場(chǎng)和客戶”，產(chǎn)品繼續(xù)貫徹ADI一直主張的“共同平臺(tái)”概念，致力用一款平臺(tái)覆蓋幾乎所有的協(xié)議，為各種廣泛的應(yīng)用提供高效解決方案，包括通信、防務(wù)以及電子測(cè)試和測(cè)量（ETM）。