ADI如何应对下一代射频技术带来的挑战

6G技术竞赛愈演愈烈，但与此同时，射频设计不断提升的复杂性正成为一个可能阻碍或延缓行业发展的挑战。如今，移动运营商面临着双重压力：既要打造更快速、更灵活的网络，又要降低成本和能耗。共享基础设施和不断扩张的频段需求正在重塑行业格局，要求射频系统以更少资源实现更多功能。

在复杂性提升成为行业新常态的时代，供应商和运营商该如何简化设计、加速部署，并保障移动网络的未来发展？

复杂性缘何激增

从5G迈向6G，不仅仅是速度的提升，更在于对射频单元设计能力提出了更高要求。当前，运营商管理的频段数量不断增加，涵盖sub-6 GHz及更高频段。运营商为宏基站、小基站和分布式天线系统(DAS)部署射频资源，而这些部署往往处于共享环境中，多家运营商共用同一套硬件。这种基础设施共享的趋势提升了效率，但也因将多个频段合并到单一射频单元，给射频设计带来了额外的复杂性。

传统上，研发一款新型射频设备需要18到24个月。随着频段数量和配置组合的激增，这一周期正被进一步拉长。对于供应商而言，这意味着研发成本上升、产品上市周期拉长；对于运营商而言，这意味着网络部署节奏放缓、收入兑现时间推迟。复杂性日益成为瓶颈，行业亟需一个切实可行的解决方案。

应对下一代射频技术带来的挑战

运营商和供应商必须重新思考射频设计，以满足未来6G时代的需求。为此需要达到如下要求：

简化设计：集成难题长期拖慢开发进程，因此简化相关流程至关重要。

缩短研发周期： 竞争日趋激烈，运营商也准备更新网络，快速推向市场已成为制胜关键。

灵活性和可编程性： 射频必须支持多种频段、配置和应用，而无需为每种变体更换新硬件。

通用射频：单个小信号平台应服务于从宏基站到DAS的多样化应用，以减少对多种核心射频设计的需求。

能源效率： 降低功耗不再是一种选择，而是关乎可持续发展和成本控制的硬性要求。

安全内置：零信任环境和安全引导是必须满足的行业标准。

市场多样性和O-RAN：开放架构是扩大供应商生态和促进创新的关键。

面向未来：随着6G的到来，射频必须准备好应对更复杂的需求，包括AI驱动的特性和先进的网络感知能力。

合作与创新是关键

要满足这些需求，仅靠小幅度或渐进式改进是不够的，运营商、供应商和半导体企业必须密切合作。Open RAN表明，行业正朝着更灵活、更具市场多样性的方向发展。通过全网络统一的标准接口，O-RAN使运营商能够从更丰富的生态中获取射频设备，从而拓宽网络中射频单元的选择范围。

在5G领域，许多企业的合作已升级为多运营商RAN (MORAN)模式：基础设施共享，同时每家运营商保持独立的频谱。结果令人振奋：两家公司报告称，相比独立建网，资本支出降低30%到35%，运营成本节省25%到30%。更重要的是，这种模式让5G覆盖超过75%的人口，加速了新一代网络的普及。

器件级别的创新同样重要。AI驱动的数字预失真(DPD)和无源交调(PIM)抵消等特性，正助力射频设备在多个频段实现更好的性能。但是，这些特性可能会增加复杂性和能耗，除非实现智能化集成。

Samana：化繁为简的集成方案

ADI公司的Samana芯片展示了集成化设计可化解复杂性，同时保持应有能力。Samana将收发器、数字前端处理功能和网络连接整合到单一器件中，从而无需FPGA这种通常会消耗30W到40W功率的增量处理器。这种集成不仅降低了功耗和成本，还通过简化电路板布局和网络集成减轻了设计工作量，同时消除了往往会延缓开发的时序挑战。

图1：ADRV906x RU Titan参考设计

除了集成，Samana还通过引入零信任和MACSec等安全特性来强化安全保障，并通过提升节能表现来帮助运营商降低运营支出和成本、简化运维，同时缩短客户产品上市周期，从而有效应对市场挑战。尽管Samana并非市场上唯一可行的选择，但它代表了行业亟需的创新方向：在降低复杂性的同时，提升灵活性与可扩展性。

为6G做好准备

随着行业向6G迈进，复杂性将持续攀升。支持多频段、多运营商的射频技术将成为常态，AI驱动的特性对于优化性能和网络容量将至关重要。与此同时，可持续发展目标将要求降低能耗，而安全方面的要求只会越来越严格。

供应商和运营商必须找到以更少资源实现更多功能的办法，研发出设计更简洁、生产更高效、部署更便捷的射频设备。为此必须采用既具有灵活性、又不会增加复杂性的架构。此外，从一开始就应重视节能与安全，以支持全球可持续发展目标。

简单性：制胜之道

在提升灵活性的同时降低复杂性，是移动行业亟需落实的战略重点。简化设计过程能够加速部署、降低成本，并推动进一步创新。灵活、可编程的射频可助力运营商迅速适应不断变化的频谱和服务需求。在5G向6G演进的过程中，这些能力将成为决定成败的关键。

以ADI的Samana为代表的解决方案表明，当集成能力与创新思维融合时，技术的潜能将得到全面释放。然而，移动网络的未来还取决于协作、创造力和对简单性的不懈追求。在复杂性成为新常态的背景下，简单性或将成为制胜的关键优势。