摘要：2020年8月14日，中國5G核心元器件創新發展論壇暨2020匯芯（中國）產業技術發展論壇在深圳會展中心召開。盛緯倫（深圳）通訊技術有限公司（以下簡稱“盛緯倫”）在論壇上釋出了其最新的10Gbps點對點ODU傳輸系統。
2020年8月14日，中國5G核心元器件創新發展論壇暨2020匯芯（中國）產業技術發展論壇在深圳會展中心召開。盛緯倫（深圳）通訊技術有限公司（以下簡稱“盛緯倫”）在論壇上釋出了其最新的10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統產品。
盛緯倫10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統產品釋出
目前5G網路已經商用，隨著5G基礎設施建設的深入，5G基站數量越來越多、基站的部署也越來越密集，而當前移動前傳承載主要以點對點的光纖直接的連線方式為主，存在光纖資源消耗嚴重，光纖鋪設成本高，擴容困難等一系列難題。而在未來的6G時代，這一些問題將會變得更加嚴重。這也意味著，僅僅有線傳輸並不能解決組網靈活性的問題，所以無線的高寬頻的傳輸需求隨之而至。在此背景之下，盛緯倫推出了10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統。
△盛緯倫銷售副總經理姚魁（左一）與同事張亮展示10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統
據盛緯倫銷售副總經理姚魁介紹，盛緯倫的這款10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統，利用了新型調製解調無壓縮方式，傳輸頻寬15GHz，支援10GE光埠接入，提供有效傳輸頻寬最高12Gbps，傳輸距離可達1英里（約1。7公里），時延最低可達10ms。可以有效的解決目前運營商面臨的5G基站密集部署導致的光纖資源消耗嚴重，光纖鋪設成本高，擴容困難等一系列難題。
需要指出的是，該ODU傳輸系統主要針對的是1英里的視距範圍內（不能有阻擋）的點對點的無線傳輸，所以通常需要安裝在城區樓宇頂部或可目視的空曠區域，而ODU裝置在室外執行的時候，可能會因為天氣的原因出現抖動，會出現方向對焦的偏離，影響傳輸距離和接收效率、接受靈敏度。因此，盛緯倫還將在裝置底部設計了一個自動對焦的雲臺，方便進行點對點對焦，這樣可以有效的解決外界的因素對產品的干擾問題。
另外，該ODU傳輸系統採用的頻段是71GHz-86GHz，頻寬保證在15GHz頻寬範圍內，這麼寬的頻寬，可以充分保障了訊號的傳輸效率，而且幾乎是無延時的。
目前5G基站的高能耗也已經成為了運營商面臨的一大難題。根據中國移動公佈的資料顯示，基站是運營商能源消耗、運營費用的大頭， 2018年三家運營商基站耗電約270億度，費用高達240億元。而5G基站的功耗更是4G基站的3倍，這也意味著，相同基站規模下，5G基站耗電將達810億度，接近北京市年耗電量。
而盛緯倫的這款ODU高速無線傳輸系統採用了模組化設計，非常小巧，產品天線跟收發單元是整合在一起的，整合度比較高，裝置體積比傳統微波產品縮小3-5倍，這也使得該ODU傳輸系統在部署上比較容易。同時，該系統的功耗也非常小，可以控制在30W以內，再加上傳輸距可以達到1。7公里，這也使得該ODU傳輸系統可以幫助運營商進行靈活組網、有效的解決資料前傳、回傳的問題的同時，使得功耗大幅降低。
“5G網路用的是高頻，高頻空間損耗比較大，5G的覆蓋覆蓋半徑大概是300米，兩臺5G基站之間的常規傳輸距離約六百米，而我們裝置的無線傳輸距離可以達到1。7公里，並且傳輸速率可達10Gbps。所以在5G這個資料回傳方面已經足夠使用了。我們在擁有更遠的傳輸距離的前提下，功耗還可以做到30W以內，可以幫助運營商在光纖部署、運營電費、場地租賃等多方面降低投資成本和運營成本。”姚魁進一步解釋到。
據瞭解，目前盛緯倫的這款10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統的市場化成品樣機已研製完成，未來將有望成為5G組網的核心產品，並且有絕對的效能和價格優勢。而此前，該原型實驗室樣機曾在“深圳市5G技術應用大賽”中獲得了全市第二名的好成績。
除了這款產品之外，盛緯倫還計劃在未來三年內陸續推出更高功率和更高速率的20Gbps/40Gbps/100Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統，以滿足客戶對於更高傳輸速率和不同傳輸距離的需求。
在產品的應用場景方面，除了運營商基站之外，盛緯倫還計劃將其應用於高鐵進站資料無線回傳以及無線4K高畫質直播等方面。
據姚魁透露，目前盛緯倫正在和鐵科院聯合開發，將點對點的資料回傳系統裝在高鐵上面，以實現高鐵進站資料無線回傳。
“高鐵是一個安全等級要求比較高的運輸系統，從站點A執行到站點B，實時監控的資料、流媒體資料量非常大。兩個站點之間有200Gb 的監控資料量，在進站之後，需要將這些資料上傳到資料中心，而這個資料的上傳主要兩種方式，一種方式是直接拿硬碟複製，另外一種方式是透過常規網路傳輸，這兩種方式所需要的時間都比較長。如果使用我們的10Gbps點對點高速無線傳輸系統來傳，一分鐘可以傳600Gb，可以非常快速的解決高鐵進站，資料上傳的問題。”姚魁解釋到。
在具體的價格方面，據芯智訊瞭解，盛緯倫的這款10Gbps點對點ODU傳輸系統的售價大概在8-10萬元左右，雖然看上去不便宜，但該裝置的部署將可為運營商降低很多的成本。
核心技術完全自主研發
在目前中美貿易摩擦以及美國對中國科技產業進行壓制的背景之下，自主可控已經成為了國內產業界一大趨勢。而盛緯倫的這款極具技術領先性的10Gbps點對點ODU傳輸系統，其內部腔體結構設計、超材料、縫隙波導結構、高頻晶片封裝、有源/無源器件設計、超精密加工、軟體控制程式碼等眾多核心技術，也全部是由盛緯倫自主研發的，具有自主智慧財產權。
據介紹，盛緯倫在這一系列的產品開發當中，都在做自主智慧財產權的保護，公司從2018年成立到現在，累計發表了200多篇論文，發明專利已經有40多件。目前專利申請正在加速，平均每個月都有三項發明專利和一項PCT專利在申請。
據姚魁介紹，盛緯倫公司擁有三項核心技術優勢：
1、超材料技術＋縫隙波導結構
在超材料設計方面，盛緯倫採用週期性排布的EBG結構設計，透過模擬設計改變電磁場邊界條件，從而獲得了理想電磁體（PMC），透過控制電磁場的訊號洩露和抑制，可以有效的控制電磁場在產品當中沿著縫隙波導有效的傳輸，可以控制電磁場的傳輸方向和傳輸效率。再加上盛緯倫的全新縫隙波導的設計理論和模擬原理，已經開發出20GHz-220GHz全系列縫隙波導平板陣列天線。
截止目前，盛緯倫已經研製完成從20 GHz到220 GHz之間的全系列5G/6G平板陣列天線，均滿足ETSI標準。在縫隙波導平板陣列天線增益方面，盛緯倫可以把增益做到38dBi以上，在該領域盛緯倫已經做到了世界一流水平，並且已成功實現產業化落地，盛緯倫核心技術團隊創新發明的“縫隙波導平板陣列”高效能天線，填補了國際和國內空白。
2、高頻晶片封裝 太赫茲收發模組
在高頻晶片封裝方面，盛緯倫採用了低介質損耗高頻射頻積體電路設計結合PMC電磁場設計方法，將封裝技術和低介質板理想的結合在了一起。同時，依託超材料結構設計，透過上圖中的白色的銀板，有效的將訊號洩露、訊號抑制等實現了很好的控制。盛緯倫還採用了無基板高頻晶片封裝，直接將晶片鍵合在了金屬脊波導上面，有效的規避了傳統的PCB板晶片封裝帶來的訊號損耗大的缺點。該方案可以實現訊號從晶片到外部介面高效傳輸。
此外，盛緯倫還積極展開毫米波和太赫茲波射頻器件的開發。截止目前，公司也已經完成大部分毫米波和太赫茲波射頻系統需要的元器件的研製，包括功率放大器PA、功率合成模組、高頻低噪放LNA，高頻混頻器，倍頻器，波導濾波器、直波導、彎波導、軟波導、波導耦合器、波導雙工器等。
這些部件，都是毫米波射頻系統和太赫茲波射頻系統核心關鍵部件，整個行業都很緊缺，而且外購價格昂貴，也是射頻系統不可或缺的組成部分。截止2019年年度，盛緯倫已經實現了自主研發，實現了小型化和國產替代，降低了整個系統的商業化門檻，市場化價值高。
3、超精密加工
由於國內高頻領域的技術開發和技術研究資源相對比較匱乏，能夠利用的資源不多。所以，盛緯倫自己開發、建造一些工藝生產線和超精密加工車間，擁有自己的萬級防靜電無塵室，可以封裝自己的高頻晶片。同時盛緯倫也有自己的晶片設計團隊，委託代工廠做晶片的流片，晶片封裝則是由自己完成，一部分封裝成自己的收發模組和系統級的產品，另一部分也可對外出售給相關晶片公司。
姚魁表示：“我可以非常有信心的說，這些技術在中國國內，我們都一流水平，而且是遙遙領先的。即使是在全球範圍內，我們也是遙遙領先的。因為在相關的射頻技術領域，高頻的東西非常敏感，波長非常短。而且超精密加工這塊，也是保障我們所有模擬設計能夠將產品商業化、能夠將產品實現量產的最終保證。前沿的技術領域和理論課題方面，已經有一些前輩在鑽研，但是最終能夠把技術落地，實現產品落地的公司卻並不多，盛緯倫就是其中一家。我們非常的有信心，未來在高頻天線領域，盛緯倫將成為一個引領者和領導者。”
新的產品方向得益於以上核心技術的加持，盛緯倫在推出10Gbps點對點ODU高速無線傳輸系統的同時，也在積極利用已有的技術開拓新的產品方向。1、利用已經完成的太赫茲波發生源晶片封裝模組，結合前端天線和射頻積體電路，正在定向研製國內第一套165GHz 太赫茲安檢收發系統，多波束相控陣掃描，成像快，清晰度高（目前國內主要採用28GHz和37GHz頻段）。2、研發無人機MiniSAR毫米波位移沉降安全監控系統。該系統主要用於地質災害位移沉降預警監測，如：山體滑坡、地面塌陷、危橋監測、城市環境監測等。目前技術相對成熟，實驗樣機7月份已展示並試飛，實驗資料以及邊坡監控現場資料目前已完成，成像清晰度和精度，能達到行業絕對領先水平，預計在2020年10-11月完成整套軟硬體系統開發，將為公司未來毫米波應用領域開啟新方向。3、基於第三代複合半導體晶片整合-毫米波無線超高速傳輸解決方案。目前業界5G技術，幾乎無法解決因為“無線連線”導致的不清晰，時延過長，無線頻寬不夠等問題。我們將用毫米波“無線”通訊技術同時解決高畫質和無延時，多通道連線等需求，毫米波通訊模組通訊系統完成後，將能實現8-10m範圍內，多點*10Gbps以上的無線通訊速率，延時控制在0。2ms以內，100%滿足4K高畫質VR行業需求。4、高頻晶片封裝。採用超材料波導互聯、多層超薄波導技術，實現無基板毫米波晶片封裝，高頻混頻器、倍頻器、放大器封裝等。據芯智訊瞭解，今年年盛緯倫藉助縫隙波導平板陣列天線的創新優勢和在高頻功率放大器PA、高頻低噪放LNA、混頻器、倍頻器、E-band功率合成器等方面的效能優勢，已經成功對接國內主流通訊公司，承接多款毫米波、太赫茲波產品開發，包括：28GHz-220GH各頻段天線、功合器、雙工器、超薄空氣濾波器、雙工器等產品。另外，多個專案已經晚上樣品測試認證，9月份開始陸續小批次供貨。
“盛緯倫計劃在未來3-5年，仍將聚焦在毫米波、亞毫米波和太赫茲波縫隙波導陣列天線、射頻積體電路（含IC）、太赫茲模組和太赫茲通訊系統方面，堅持自主研發、國產化、全面提升各核心模組的價效比，開啟並搶佔國內外毫米波太赫茲波行業市場。同時公司還將結合在毫米波，太赫茲波領域的技術優勢，計劃研發多款高頻超寬頻通訊產品應用於通訊、測量、安檢、醫療、無線消費娛樂產品等領域，在聚焦核心技術研發的同時，不斷向系統級產品研發升級並實現大規模國產商業化。”姚魁最後總結說到。
編輯：芯智訊-浪客劍