盛緯倫自主研發(fā)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU無(wú)線傳輸系統(tǒng)發(fā)布

目前5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)商用，隨著5G基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入，5G基站數(shù)量越來(lái)越多、基站的部署也越來(lái)越密集，而當(dāng)前移動(dòng)前傳承載主要以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖直接的連接方式為主，存在光纖資源消耗嚴(yán)重，光纖鋪設(shè)成本高，擴(kuò)容困難等一系列難題。而在未來(lái)的6G時(shí)代，這一些問題將會(huì)變得更加嚴(yán)重。這也意味著，僅僅有線傳輸并不能解決組網(wǎng)靈活性的問題，所以無(wú)線的高寬帶的傳輸需求隨之而至。在此背景之下，盛緯倫推出了10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)。

一、盛緯倫10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)布

據(jù)盛緯倫銷售副總經(jīng)理姚魁介紹，盛緯倫的這款10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)，利用了新型調(diào)制解調(diào)無(wú)壓縮方式，傳輸帶寬15GHz，支持10GE光端口接入，提供有效傳輸帶寬最高12Gbps，傳輸距離可達(dá)1英里(約1.7公里)，時(shí)延最低可達(dá)10的負(fù)四次方ms?？梢杂行У慕鉀Q目前運(yùn)營(yíng)商面臨的5G基站密集部署導(dǎo)致的光纖資源消耗嚴(yán)重，光纖鋪設(shè)成本高，擴(kuò)容困難等一系列難題。

需要指出的是，該ODU傳輸系統(tǒng)主要針對(duì)的是1英里的視距范圍內(nèi)(不能有阻擋)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線傳輸，所以通常需要安裝在城區(qū)樓宇頂部或可目視的空曠區(qū)域，而ODU設(shè)備在室外運(yùn)行的時(shí)候，可能會(huì)因?yàn)樘鞖獾脑虺霈F(xiàn)抖動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)方向?qū)沟钠x，影響傳輸距離和接收效率、接受靈敏度。因此，盛緯倫還將在設(shè)備底部設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)對(duì)焦的云臺(tái)，方便進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)焦，這樣可以有效的解決外界的因素對(duì)產(chǎn)品的干擾問題。

另外，該ODU傳輸系統(tǒng)采用的頻段是71GHz-86GHz，帶寬保證在15GHz帶寬范圍內(nèi)，這么寬的帶寬，可以充分保障了信號(hào)的傳輸效率，而且?guī)缀跏菬o(wú)延時(shí)的。

目前5G基站的高能耗也已經(jīng)成為了運(yùn)營(yíng)商面臨的一大難題。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)公布的數(shù)據(jù)顯示，基站是運(yùn)營(yíng)商能源消耗、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的大頭， 2018年三家運(yùn)營(yíng)商基站耗電約270億度，費(fèi)用高達(dá)240億元。而5G基站的功耗更是4G基站的3倍，這也意味著，相同基站規(guī)模下，5G基站耗電將達(dá)810億度，接近北京市年耗電量。

而盛緯倫的這款ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，非常小巧，產(chǎn)品天線跟收發(fā)單元是集成在一起的，集成度比較高，設(shè)備體積比傳統(tǒng)微波產(chǎn)品縮小3-5倍，這也使得該ODU傳輸系統(tǒng)在部署上比較容易。同時(shí)，該系統(tǒng)的功耗也非常小，可以控制在30W以內(nèi)，再加上傳輸距可以達(dá)到1.7公里，這也使得該ODU傳輸系統(tǒng)可以幫助運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行靈活組網(wǎng)、有效的解決數(shù)據(jù)前傳、回傳的問題的同時(shí)，使得功耗大幅降低。

“5G網(wǎng)絡(luò)用的是高頻，高頻空間損耗比較大，5G的覆蓋覆蓋半徑大概是300米，兩臺(tái)5G基站之間的常規(guī)傳輸距離約六百米，而我們?cè)O(shè)備的無(wú)線傳輸距離可以達(dá)到1.7公里，并且傳輸速率可達(dá)10Gbps。所以在5G這個(gè)數(shù)據(jù)回傳方面已經(jīng)足夠使用了。我們?cè)趽碛懈h(yuǎn)的傳輸距離的前提下，功耗還可以做到30W以內(nèi)，可以幫助運(yùn)營(yíng)商在光纖部署、運(yùn)營(yíng)電費(fèi)、場(chǎng)地租賃等多方面降低投資成本和運(yùn)營(yíng)成本。”姚魁進(jìn)一步解釋到。

據(jù)了解，目前盛緯倫的這款10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)的市場(chǎng)化成品樣機(jī)已研制完成，未來(lái)將有望成為5G組網(wǎng)的核心產(chǎn)品，并且有絕對(duì)的性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。而此前，該原型實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)曾在“深圳市5G技術(shù)應(yīng)用大賽”中獲得了全市第二名的好成績(jī)。

除了這款產(chǎn)品之外，盛緯倫還計(jì)劃在未來(lái)三年內(nèi)陸續(xù)推出更高功率和更高速率的20Gbps/40Gbps/100Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)，以滿足客戶對(duì)于更高傳輸速率和不同傳輸距離的需求。

在產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景方面，除了運(yùn)營(yíng)商基站之外，盛緯倫還計(jì)劃將其應(yīng)用于高鐵進(jìn)站數(shù)據(jù)無(wú)線回傳以及無(wú)線4K高清直播等方面。

據(jù)姚魁透露，目前盛緯倫正在和鐵科院聯(lián)合開發(fā)，將點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)裝在高鐵上面，以實(shí)現(xiàn)高鐵進(jìn)站數(shù)據(jù)無(wú)線回傳。

“高鐵是一個(gè)安全等級(jí)要求比較高的運(yùn)輸系統(tǒng)，從站點(diǎn)A運(yùn)行到站點(diǎn)B，實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)、流媒體數(shù)據(jù)量非常大。兩個(gè)站點(diǎn)之間有200Gb 的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量，在進(jìn)站之后，需要將這些數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心，而這個(gè)數(shù)據(jù)的上傳主要兩種方式，一種方式是直接拿硬盤拷貝，另外一種方式是通過常規(guī)網(wǎng)絡(luò)傳輸，這兩種方式所需要的時(shí)間都比較長(zhǎng)。如果使用我們的10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)來(lái)傳，一分鐘可以傳600Gb，可以非常快速的解決高鐵進(jìn)站，數(shù)據(jù)上傳的問題?！币忉尩?。

二、核心技術(shù)完全自主研發(fā)

在目前中美貿(mào)易摩擦以及美國(guó)對(duì)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)進(jìn)行壓制的背景之下，自主可控已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界一大趨勢(shì)。而盛緯倫的這款極具技術(shù)領(lǐng)先性的10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU傳輸系統(tǒng)，其內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、超材料、縫隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、高頻芯片封裝、有源/無(wú)源器件設(shè)計(jì)、超精密加工、軟件控制代碼等眾多核心技術(shù)，也全部是由盛緯倫自主研發(fā)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

據(jù)介紹，盛緯倫在這一系列的產(chǎn)品開發(fā)當(dāng)中，都在做自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，公司從2018年成立到現(xiàn)在，累計(jì)發(fā)表了200多篇論文，發(fā)明專利已經(jīng)有40多件。目前專利申請(qǐng)正在加速，平均每個(gè)月都有三項(xiàng)發(fā)明專利和一項(xiàng)PCT專利在申請(qǐng)。

據(jù)姚魁介紹，盛緯倫公司擁有三項(xiàng)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1、超材料技術(shù)+縫隙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)

在超材料設(shè)計(jì)方面，盛緯倫采用周期性排布的EBG結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過仿真設(shè)計(jì)改變電磁場(chǎng)邊界條件，從而獲得了理想電磁體(PMC)，通過控制電磁場(chǎng)的信號(hào)泄露和抑制，可以有效的控制電磁場(chǎng)在產(chǎn)品當(dāng)中沿著縫隙波導(dǎo)有效的傳輸，可以控制電磁場(chǎng)的傳輸方向和傳輸效率。再加上盛緯倫的全新縫隙波導(dǎo)的設(shè)計(jì)理論和仿真原理，已經(jīng)開發(fā)出20GHz-220GHz全系列縫隙波導(dǎo)平板陣列天線。

截止目前，盛緯倫已經(jīng)研制完成從20 GHz到220 GHz之間的全系列5G/6G平板陣列天線，均滿足ETSI標(biāo)準(zhǔn)。在縫隙波導(dǎo)平板陣列天線增益方面，盛緯倫可以把增益做到38dBi以上，在該領(lǐng)域盛緯倫已經(jīng)做到了世界一流水平，并且已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，盛緯倫核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新發(fā)明的“縫隙波導(dǎo)平板陣列”高性能天線，填補(bǔ)了國(guó)際和國(guó)內(nèi)空白。

2、高頻芯片封裝 太赫茲收發(fā)模塊

在高頻芯片封裝方面，盛緯倫采用了低介質(zhì)損耗高頻射頻集成電路設(shè)計(jì)結(jié)合PMC電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)方法，將封裝技術(shù)和低介質(zhì)板理想的結(jié)合在了一起。同時(shí)，依托超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過上圖中的白色的銀板，有效的將信號(hào)泄露、信號(hào)抑制等實(shí)現(xiàn)了很好的控制。盛緯倫還采用了無(wú)基板高頻芯片封裝，直接將芯片鍵合在了金屬脊波導(dǎo)上面，有效的規(guī)避了傳統(tǒng)的PCB板芯片封裝帶來(lái)的信號(hào)損耗大的缺點(diǎn)。該方案可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)從芯片到外部接口高效傳輸。

此外，盛緯倫還積極展開毫米波和太赫茲波射頻器件的開發(fā)。截止目前，公司也已經(jīng)完成大部分毫米波和太赫茲波射頻系統(tǒng)需要的元器件的研制，包括功率放大器PA、功率合成模塊、高頻低噪放LNA，高頻混頻器，倍頻器，波導(dǎo)濾波器、直波導(dǎo)、彎波導(dǎo)、軟波導(dǎo)、波導(dǎo)耦合器、波導(dǎo)雙工器等。

這些部件，都是毫米波射頻系統(tǒng)和太赫茲波射頻系統(tǒng)核心關(guān)鍵部件，整個(gè)行業(yè)都很緊缺，而且外購(gòu)價(jià)格昂貴，也是射頻系統(tǒng)不可或缺的組成部分。截止2019年年度，盛緯倫已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了小型化和國(guó)產(chǎn)替代，降低了整個(gè)系統(tǒng)的商業(yè)化門檻，市場(chǎng)化價(jià)值高。

3、超精密加工

由于國(guó)內(nèi)高頻領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和技術(shù)研究資源相對(duì)比較匱乏，能夠利用的資源不多。所以，盛緯倫自己開發(fā)、建造一些工藝生產(chǎn)線和超精密加工車間，擁有自己的萬(wàn)級(jí)防靜電無(wú)塵室，可以封裝自己的高頻芯片。同時(shí)盛緯倫也有自己的芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，委托代工廠做芯片的流片，芯片封裝則是由自己完成，一部分封裝成自己的收發(fā)模塊和系統(tǒng)級(jí)的產(chǎn)品，另一部分也可對(duì)外出售給相關(guān)芯片公司。

姚魁表示：“我可以非常有信心的說，這些技術(shù)在中國(guó)國(guó)內(nèi)，我們都一流水平，而且是遙遙領(lǐng)先的。即使是在全球范圍內(nèi)，我們也是遙遙領(lǐng)先的。因?yàn)樵谙嚓P(guān)的射頻技術(shù)領(lǐng)域，高頻的東西非常敏感，波長(zhǎng)非常短。而且超精密加工這塊，也是保障我們所有仿真設(shè)計(jì)能夠?qū)a(chǎn)品商業(yè)化、能夠?qū)a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的最終保證。前沿的技術(shù)領(lǐng)域和理論課題方面，已經(jīng)有一些前輩在鉆研，但是最終能夠把技術(shù)落地，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地的公司卻并不多，盛緯倫就是其中一家。我們非常的有信心，未來(lái)在高頻天線領(lǐng)域，盛緯倫將成為一個(gè)引領(lǐng)者和領(lǐng)導(dǎo)者。”

三、新的產(chǎn)品方向

得益于以上核心技術(shù)的加持，盛緯倫在推出10Gbps點(diǎn)對(duì)點(diǎn)ODU高速無(wú)線傳輸系統(tǒng)的同時(shí)，也在積極利用已有的技術(shù)開拓新的產(chǎn)品方向。

1、利用已經(jīng)完成的太赫茲波發(fā)生源芯片封裝模塊，結(jié)合前端天線和射頻集成電路，正在定向研制國(guó)內(nèi)第一套165GHz 太赫茲安檢收發(fā)系統(tǒng)，多波束相控陣掃描，成像快，清晰度高(目前國(guó)內(nèi)主要采用28GHz和37GHz頻段)。

2、研發(fā)無(wú)人機(jī)MiniSAR毫米波位移沉降安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于地質(zhì)災(zāi)害位移沉降預(yù)警監(jiān)測(cè)，如：山體滑坡、地面塌陷、危橋監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)等。目前技術(shù)相對(duì)成熟，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)7月份已展示并試飛，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及邊坡監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)目前已完成，成像清晰度和精度，能達(dá)到行業(yè)絕對(duì)領(lǐng)先水平，預(yù)計(jì)在2020年10-11月完成整套軟硬件系統(tǒng)開發(fā)，將為公司未來(lái)毫米波應(yīng)用領(lǐng)域打開新方向。

3、基于第三代復(fù)合半導(dǎo)體芯片集成-毫米波無(wú)線超高速傳輸解決方案。目前業(yè)界5G技術(shù)，幾乎無(wú)法解決因?yàn)椤盁o(wú)線連接”導(dǎo)致的不清晰，時(shí)延過長(zhǎng)，無(wú)線帶寬不夠等問題。我們將用毫米波“無(wú)線”通信技術(shù)同時(shí)解決高清和無(wú)延時(shí)，多通道連接等需求，毫米波通信模組通信系統(tǒng)完成后，將能實(shí)現(xiàn)8-10m范圍內(nèi)，多點(diǎn)*10Gbps以上的無(wú)線通信速率，延時(shí)控制在0.2ms以內(nèi)，100%滿足4K高清VR行業(yè)需求。

4、高頻芯片封裝。采用超材料波導(dǎo)互聯(lián)、多層超薄波導(dǎo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)基板毫米波芯片封裝，高頻混頻器、倍頻器、放大器封裝等。

據(jù)芯智訊了解，今年年盛緯倫借助縫隙波導(dǎo)平板陣列天線的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)和在高頻功率放大器PA、高頻低噪放LNA、混頻器、倍頻器、E-band功率合成器等方面的性能優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成功對(duì)接國(guó)內(nèi)主流通訊公司，承接多款毫米波、太赫茲波產(chǎn)品開發(fā)，包括：28GHz-220GH各頻段天線、功合器、雙工器、超薄空氣濾波器、雙工器等產(chǎn)品。另外，多個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)完成樣品測(cè)試認(rèn)證，9月份開始陸續(xù)小批量供貨。

“盛緯倫計(jì)劃在未來(lái)3-5年，仍將聚焦在毫米波、亞毫米波和太赫茲波縫隙波導(dǎo)陣列天線、射頻集成電路(含IC)、太赫茲模塊和太赫茲通信系統(tǒng)方面，堅(jiān)持自主研發(fā)、國(guó)產(chǎn)化、全面提升各核心模塊的性價(jià)比，打開并搶占國(guó)內(nèi)外毫米波太赫茲波行業(yè)市場(chǎng)。

公司還將結(jié)合在毫米波，太赫茲波領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，計(jì)劃研發(fā)多款高頻超寬帶通信產(chǎn)品應(yīng)用于通信、測(cè)量、安檢、醫(yī)療、無(wú)線消費(fèi)娛樂產(chǎn)品等領(lǐng)域，在聚焦核心技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，不斷向系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模國(guó)產(chǎn)商業(yè)化。”姚魁最后總結(jié)說到。