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揭秘中兴通讯5G创新黑科技

2019年8月14日 15:46  CCTIME飞象网  

飞象网讯 在中兴通讯上海研究所,隐藏着一个不为人知的研发机构,大部分中兴员工都不太了解。如此保密和低调的背后,却走出了震惊全球移动领域,屡获殊荣,誉满全球的高科技创新产品,例如2016年巴塞罗那世界移动大会,中国企业第一次荣获“最佳移动技术突破奖”和“CTO Choice”双料大奖的中兴Pre5G MM产品,例如今年在欧洲Orange SA网络实现了5G全息通信...

基于在5G领域多年的深厚积累,中兴通讯在5G核心技术和产品领域做出了卓越成就。笔者有幸探访了中兴通讯5G创新实验室。在这个不许拍照、不许录像的实验室里,琳琅满目地陈列着各种5G黑科技和实物,可以直观地触摸到平时经常听说、却难得一见的核心科技产品。特别是中兴通讯在Massive MIMI产品的系列创新和突破,为5G MM产品定义了新的业界标杆。

黑科技之一:天线一体化

5G 相对于4G天线的最大特征,就是通道数成倍增长。中兴通讯的突破性创新,最直观的感受就是天线部分。

2015年,中兴通讯突破性的架构创新,业界首创射频和天线一体化融合天馈系统,采用PCB直插式架构,无馈线,无电调,插损更小并且可以进行灵活的数字侧波束赋形。天线和射频模块从分离架构走向了一体化架构,原来的架构是BBU+RRU+天线变成了BBU+AAU,目前已成为全行业5G宏站天馈前端的通行做法。

下一代Massive MIMO天线,中兴通讯将实现天线和滤波器的一体化融合,并将更多技术研究成果应用于5G设备中,进一步降低5G基站整机体积和成本。让5G网络建设更轻松,更便捷。

黑科技之二:滤波器微型化 无线电信号从天线发射出去前,需要经过滤波器进行处理。4G Massive MIMO采用的是和传统宏站一样的金属腔体滤波器。为了使用5G基站通道数增加以及整机降重降体积的需求,2017年中兴通讯采用一体化成型,自动化调试工艺,在同等性能要求下,使用小腔体滤波器实现了体积缩小70%,重量缩小50%的成果,为整机瘦身。2019年,中兴通讯将采用新一代的陶瓷滤波器,使整机更轻更薄。在未来产品中,中兴通讯将实现天线和滤波器的一体化融合,进一步给整机降体积省成本。

黑科技之三:功放芯片化 功放是射频部分最重要的最重要的组成部分,功放性能直接决定了整机功耗、散热等参数。

2015年之前,中兴通讯4G Massive MIMO的功放采用LDMOS材料,效率约百分之四十,机顶功率120W。在2017年,采用芯片化结合GaN(氮化镓)材料,实现功放器件小型化飞跃,面积缩小1/2,机顶功率可以达到200W,功放效率达到47%。5G第二代功放将在第一代基础上继续集成化,面积持续缩。蚀锏50%,带宽达到200MHz,机顶功率达到320W。

功放效率和尺寸的演进,就像是中兴通讯Massive MIMO整机的演进的缩影,尺寸持续缩。什欢咸嵘群牟欢辖档。

黑科技之四:芯片自主化 如果将一台5G 整机比做汽车的话,芯片和算法便类似于发动机与控制系统。中兴通讯具备完整的基站核心芯片自主研发能力,并实现了基带芯片从28nm到7nm设计能力的飞跃,7nm芯片将在今年商用,并预计在2021年实现基带芯片5nm。同时数字中频芯片也实现了从40nm到7nm的三代自主研发,7nm芯片将在今年商用,并计划下一代芯片将实现5nm。

中兴通讯的自研算法,为Massive MIMO整机性能保驾护航。通过Massive MIMO 系统仿真平台和链路仿真平台进行网络级性能的提升,通过性能优化平台和智能节电平台进行设备级的性能提升。

黑科技之五:基站轻量化 5G基站引入大规模天线技术,AAU的体积、重量、散热都受到挑战。中兴通讯通过结构创新设计优化整机体积重量,引入新材料、新工艺,在整机结构上实现了轻量化。例如传统设计的散热齿,下部热量上部扩散,造成散热齿结构上部温度高,降低散热效率,成为散热瓶颈。中兴通讯独特的V齿结构设计,改进散热气流,使冷空气正面进两侧出,避免热级联,散热提升20%,成为业界首创。

5G第一代Massive MIMO基站体积和重量都已减少1/3,下一代基站,在阵子数不变的情况下,AAU厚度会进一步降低。

自主构建DevOps研发管理平台

为了有效支撑全球范围内3万多专业研发人员同时进行的管理需求,中兴通讯以安全合规为基石,将IT理念应用于CT研发管理,开发出独树一帜的DevOps系列化研发管理工具和流程,分布在7个不同城市的11个数据中心的大规模服务器云组成,支持全球15个研发中心、超过600个项目的研发需求,保障软硬件产品质量、人均效率提升50%,大大加快了研发整体进度。

以2018年为例,中兴通讯年代码变更量超过10亿行,程序员代码产出量处于业界领先地位,代码开发效率超过主流互联网公司。生成制品数量2.3亿、下载制品次数10.6亿、制品上传量1.5PB,制品下载量2.2PB,制品库中央集群部署规模位列全球前沿。安全合规实现了零违规、零缺陷、零漏洞、零病毒;每日构建次数超过14万次,是中国为数不多的日构建量超过10万次的公司。

通过自动化、敏捷化和智能化,DevOps系统很好的支撑起了中兴整体研发流程,为中兴产品质量及研发效率提供了强有力的保障。实现了当今数字化时代下的极速研发,有力保障了中兴的产品质量和研发进度。

开放合作,互惠共赢 中兴通讯在苦练内功,不断提升产品科技竞争力的同时,也主动敞开大门,积极与业界伙伴开放合作、互惠共赢。

目前,在核心网、芯片、终端、测试仪表等5G相关领域,中兴通讯已经与20家合作伙伴完成了一系列的合作和互通性测试,取得了一系列的领先的成果。如:与高通和中国移动合作完成全球首个基于2.6G的SA互操作性开发测试(IODT, interoperability and development testing),全球首个基于3.5G的NSA IODT;与中国联通合作完成了全球首个商用终端的first call和中国电信首个基于R15版本的SA架构下3.5G的外场first call。

编 辑:孙秀杰
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