OpenRAN在5G设计中的美好未来

浮云游子意

每当提及“5G”，消费者往往会想到如何玩转他们的智能手机或平板电脑、设置个人Wi-Fi热点、在机场观看点播视频，或与远方的家人拨打视频电话。电子工程师和设计人员的头脑中可能也会有类似的场景；但与此同时，他们还必须考虑5G系统和基础设施对其工作的要求。多年来，电信产业主要参与者搭建了一个生态系统，使得服务提供商只能与特定设备供应商绑定在各种不同的系统配置中。

Open RAN（开放式无线接入网络）作为一种把RAN硬件和软件分离的标准化方法，将推动网络供应商的竞争和创新。它为各制造商开放了这些系统配置，以便其能够为这些网络提供服务。Open RAN为5G产品的设计和实施层面提供了更大的灵活性与更多的选择。
在传统模式中，无线接入网络组件由单一供应商高度集成和把控，限制了产品设计人员的选择。而通过采用Open RAN模式，设计者可以利用更开放且标准化的架构，从多个供应商挑选和搭配各种组件。这种灵活性让设计人员能够选择最适合的软硬件解决方案，从而提高产品性能、创新性和成本效益。
在市场上，Open RAN可以促进竞争，使设计人员和消费者都受益。通过打破传统的供应商绑定并促进互用性，Open RAN鼓励多个供应商及初创公司的参与。这种更具竞争性的局面将技术进步的成果加速推向市场。由此，设计人员能够获得更广泛的尖端技术，消费者亦可以享受到更多样化和创新的5G产品，以满足他们的特定需求。
参考设计板：8W mMIMO 3.4-3.8GHz RF前端

Qorvo最新的Open RAN 5G支持Qorvo为Open RAN提供了最新解决方案；其在一个完整5G mMIMO应用RF前端（RFFE）参考设计中包含QPB3810、QPB9362和QPA9122M。下图中所示的参考设计提供了一个完整的RF前端解决方案，针对n78频段（3.4-3.8GHz）平均输出功率8W的mMIMO 5G应用。其在一个紧凑的布局中构建了从数字前端到天线滤波器的发射及接收解决方案，可以直接实施在一个单元阵列中。
发射链采用QPA9122M作为宽带高线性度预驱动器，将QPB3810作为高效的GaN末级功率放大器模块。发射链还包括一个用于DPD监测路径的定向耦合器以及一个环行器。对于接收链路，参考设计使用QPB9362开关 -低噪声放大器。

8W mMIMO 3.4GHz RF前端参考设计框图
QPB3810作为发布的首款商用GaN模块，其集成的偏置控制器经出厂前编程，以设置Doherty功率放大器模块（PAM）的最佳偏置点。QPB3810是一款48V、平均功率8W的PAM，覆盖3.4-3.8GHz频段。偏置控制器包括一个可以在温度变化时自动调整偏置的温度传感器，和一个用于快速TDD切换的使能引脚。QPB3810采用紧凑型12mm x 8mm SMT封装，与传统分立元件解决方案相比，占板面积显著缩小；而且与Qorvo其它PAM产品类似，仅需要极少的外部电路。
Qorvo还同时发布了QPB9362这款面向TDD mMIMO架构配置的5G无线基础设施应用的接收模块。其集成了一个LNA和一个大功率开关；该开关可在系统处于发射模式时用作连接大功率负载的故障保护路径。接收模式下，QPB9362在整个工作频段上提供34.5dB的增益和1.1dB的典型噪声系数。LNA关断模式可通过模块上的发射/接收控制引脚实现。产品采用符合RoHS标准的紧凑型5mm x 3mm LGA封装。

更快的开发速度与更高的安全性Open RAN显然为5G网络的快速部署和可扩展性带来助力，让设计人员与消费者双方获益。开放且标准化的接口使网络组件的集成和互用更加容易，简化了部署过程。这种简化的方法缩短了电子产品设计人员的从设计到上市周期，使他们能够更迅速推出创新的5G产品。另一方面，消费者也受益于更快的网络扩展及更大的覆盖范围，从而获得更好的连接与更卓越的用户体验。
Open RAN促使5G产品和网络拥有更高的安全性和韧性。在封闭的网络架构下，单个供应商设备中的漏洞或缺陷有可能危及整个网络。相比之下，Open RAN的多供应商模式让来自不同供应商的组件可以被独立评估和更新，由此减少了安全漏洞的影响。这种增强的安全框架让电子产品设计人员和消费者放心，使他们对5G产品和网络的可靠性及完整性更具信心。