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当我们谈论5G时,我们在谈论什么?

时间:2018-09-27 作者:程文智 阅读:
今年业界谈论最多的话题,除了人工智能,就数5G了。都知道5G会有更宽的带宽、更高的网络容量和更高的吞吐量;需要大规模MIMO技术,或许还需要毫米波技术……近期,我们与在射频和光领域都有涉及的MACOM聊了聊5G这个话题。

今年业界谈论最多的话题,除了人工智能,就数5G了。都知道5G会有更宽的带宽、更高的网络容量和更高的吞吐量;需要大规模MIMO技术,或许还需要毫米波技术……近期,我们与在射频和光领域都有涉及的MACOM聊了聊5G这个话题。

标准和组网结构都还在优化中

“以前3G、4G布网的时候,标准早已经确定好了,而且国外都已经有成功的案例了,可以直接借鉴。但现在的5G,基本上是一边试验,一边定标准,一边寻找合适的解决方案。而且现在国内的5G发展跟国外基本一致,有些方面甚至会更快一点。”MACOM光子学技术营销总监杨石泉在光博会期间与《电子工程专辑》谈论5G时表示。

到目前为止,5G标准和组网结构都还没有完全确定,他举例说,“今年年初的时候,客户跟我们谈的5G组网结构方案,跟现在谈论的方案就已经不一样了。”

“年初的时候,系统厂商觉得从塔上到塔下,用CPRI(Common Public Radio Interface,公共无线接口规范)更流行,因为它相对比较简单。对天线结构的要求不高,但对光的传输速率要求比较高。当时我们针对这个需求,与我们的合作伙伴一起推出了工业温度级的CWDM 100G的光传输模块。但到了9月份,大家觉得这种前传方案对成本的压力太大,因此,他们就把一定的数据处理放到了塔上,塔上和塔下的传输就可以使用eCPRI了,这样的话,下行的光传输速率只需要25G就可以满足需求了。”杨石泉解释说。

这对提供芯片的半导体厂商来说,可能会相对简单一点,“我们提供的光器件和电器件都有一定的灵活度。但是,当客户的需求有变化的时候,我们需要提供相应的支持,并相应地调整我们的产品策略。”他指出。

杨石泉进一步说道,可能明年的这个时候又会有新的变化。“我们总会赶上这个潮流,跟我们的合作伙伴推出相应的解决方案,满足这些变化的需求。”

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图:MACOM亚太区销售副总裁熊华良(左)和光子学技术营销总监杨石泉(右)。

为此,MACOM还特意推出了适用5G无线前传应用的全新25G分布式反馈(DFB)激光器产品组合。可帮助无线运营商以实现5G所需的商业规模和成本结构部署25G光纤链路。

新型25G DFB激光器采用裸芯片形式(1xxD-25I-LCT11-50x)和TO封装(1xxD-25I-LT5xC-50x),适合在-40至85°C温度范围内工作,传输距离可达2至10千米。全新的25G激光器将满足严格的工作要求,同时有助于扩展无线基础设施带宽,实现高速5G连接。

MACOM亚太区销售副总裁熊华良补充说,“由于基站都是部署在室外环境,必定需要比较宽的温度范围,而这个25G激光器就是一个真正的宽温激光器,该激光器已经在OEM厂商那里得到了认证,预计下个季度就可以推出正式产品。”

5G对射频器件的要求

5G对小基站的需求会更大,因此对射频前端芯片小型化和低功耗的需求就会增加。“MACOM在无线基站方面的长项在射频前端。一是大功率开关;另一个是大功率硅基氮化镓技术。”熊华良表示。

他指出,“在频段方面,中国、日本和韩国很多在做6GHz以下的研发投入,比如3.5GHz和4.8GHz,欧洲跟中国差不多;美国方面在26GHz和28GHz方面投入更多。要是使用26GHz和28GHz频段的毫米波的话,就既需要高频段,又要大功率,还需要低插损。而现在真正能做大功率开关的厂商并不是很多了。”

“我们的大功率开关还会做更多集成,比如将低噪声放大器和电源管理等都集成进去。比如我们提供给主流的基站OEM厂家的定制化芯片就做了很多的集成。”熊华良解释说。

在硅基氮化镓方面,熊华良透露说,他们已经有不少硅基氮化镓产品被通信客户采用。为了保证产品供应,MACOM不久前还与ST签署了合作协议。“光能做出产品来还不够,如果大批量供应跟不上的话,也是白搭。因此,我们跟ST合作,在他们硅基晶圆的基础上去做氮化镓的产品。他们承诺我们供应和价格,我们授权他们针对手机、无线基站和相关商业电信基础设施应用以外的射频市场生产及销售其自己的硅基氮化镓产品的权利。”

加速本土化进程

尽管MACOM做微波产品起家,但自从2012年转向光领域后,其光芯片业务占公司的营收占比越来越大。其公司总营收超过60%来自光芯片,“在亚太区,我们的微波射频生意已不到三成。”熊华良指出。

“我记得有一年激光器的收入有90%来自中国。”杨石泉补充说。

可见中国是MACOM的重要市场。“我一直觉得,市场在哪里,投资就应该在哪里。我们将会加快MACOM在中国区的本地化建设。”熊华良对《电子工程专辑》表示。

“其实,我们一直在中国有投入,比如去年在深圳成立光电子创新实验室。虽然才成立一年多,但效果非常明显。”他总结了深圳实验室的三大好处。一是可以将MACOM最前沿的方案带到深圳来,方便客户参观,学习;二是技术支持,帮助客户解决应用上遇到的问题;三是成为了一个纽带,可以将MACOM不同的产品部门联系到一起。

他同时还透露说,未来深圳实验室会加入产品失效分析。“现在的产品失效分析都是需要拿到美国去做,很不方便。”

其他光连接解决方案

杨石泉同时也向《电子工程专辑》介绍了MACOM在数据中心方面的最新解决方案。比如200G和400G CWDM光模块提供商的完整芯片组解决方案。此解决方案支持在低于4.5W的总功耗下实现200G模块以及在低于9W的总功耗下实现400G模块,这有助于通过确保极低延时的全模拟架构来实现业界领先的功率效率,同时,与基于DSP的产品相比,可提供更低成本的选择。

MACOM的完整发送和接收解决方案以每通道高达53 Gbps的PAM-4数据速率运行,并针对200G QSFP56和400G QSFP-DD和OSFP模块应用进行了优化。对于200G演示,此解决方案包括MAOM-38051四通道发送CDR和调制器驱动器以及嵌入MAOP-L284CN CWDM L-PIC(采用集成CW激光器的硅光子集成电路)发送器的MAOT-025402 TOSA,接收端具有嵌入多路解复用器的MAOR-053401 ROSA、BSP56B光电探测器MATA-03819四通道TIA和MASC-38040四通道接收CDR。这种组合式高性能MACOM解决方案可实现低误码率(BER)并且优于1E-8预先纠错(Pre-FEC)。


此外,还有面向短距离100G光收发器、有源光缆(AOC)和板载光学引擎的集成单片发送和接收解决方案。其MALD-37845中无缝集成了四通道发送和接收时钟数据恢复(CDR)功能、四个跨阻放大器(TIA)和四个垂直腔面发射激光器(VSCEL)驱动器。

新型MALD-37845支持24.3至28.1 Gbps的完整数据速率,专为CPRI、100G以太网、32G光纤通道和100G EDR无限带宽应用而设计,将为客户提供低功耗的单芯片解决方案,是小型光学组件的理想之选。MALD-37845支持与各种VCSEL激光器和光电探测器进行互操作,其固件兼容早期的MACOM解决方案。

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