5G mmWave使用的頻率, 美國, 日本, 韓國與台灣使用的都是 28 GHz 的頻段. 因為傳輸的頻率很高, 傳輸距離一長, 就會有很大的衰減, 也就是覆蓋範圍不大, 大致上是50米到100米的範圍, 也可以設計到150米的覆蓋範圍. 更遠的傳輸距離也不是不可以, 只是熱的問題, 會需要較大的面積來散熱. 一般這樣的覆蓋範圍的基地, 稱為小型基站, 或是小基站(small cell).
O-RAN架構下, 5G mmWave小基站RU的設計架構如下圖:
包括毫米波天線陣列, 波束成形器, 毫米波升降頻器, 中頻調變解調器與低層物理層(L-PHY). 低層物理層(L-PHY)與高層物理層(H-PHY)則是依據O-RAN標準所定義的eCPRI介面界接!
目前小基站要求的天線數多為8x8 64個天線單元, 目標等效無方向輻射功率EIRP需大於51 dBm, 每一個無線電單元RU覆蓋角度為120度, 須同時支援水平極化與垂直極化兩個極化. 天線陣列模組為AiM架構, 天線陣列與波束成形晶片整合成同一模組.
為達到較大的動態範圍, 一般採用2段式升頻與降頻, 也就是會先從基頻升至中頻, 再從中頻升頻至毫米波頻段. 所以會需要整合中頻調變/解調晶片與毫米波升降頻晶片.
基頻低層物理層信號處理一般採用FPGA 或是SoC來實現必要的基頻信號處理, 只是採用FPGA價格較高, 一般是大型基站才會採用, 或是小基站專用的SoC晶片還沒推出前的替代方案.
由於毫米波的頻寬大, 若是仍以傳統架構ADC/DAC是整合到中頻調變/解調晶片之中,以數位高速匯流排接到基頻晶片, 所需要的頻寬會很大, 會大幅提高整合與電路板設計的困難度, 因此新的趨勢是將ADC/DAC整合到基頻晶片, 與中頻調變/解調晶片的連接則是透過基頻類比I/Q信號!
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