动态频谱分配，赋能5G无线通信

2019年是5G商用元年，但在一些关键技术上，仍然存在难关。好消息是随着5G商用进程加速，解决方案也随之而来。

比如，5G网络的关键技术，要求芯片能够涵盖数千兆赫的宽频率范围，能够适用于多入多出（MIMO）波束赋形技术，并且可以适用于多个不同的通信标准。但是，目前市面上专用于5G的芯片存在面积大、功耗大的问题，还不能满足很多5G的通信标准功能。

频谱感知插件

让5G通信变成现实的挑战在于：多个频段运行的收发器通道数量越多，基站内外的射频功率就越高，如此会加剧相互无干扰通道之间的隔离问题。

为了在高功率信号下保持可靠性，接收器前端组件必须提高动态范围性能；此外，解决方案的尺寸非常重要。

源于法国索邦大学的Seamless Waves公司，目前创业已有3年，联合创始人在那里实现了几个原型，用于验证创新架构。作为一家无晶圆半导体公司，Seamless Waves公司从事可重构RF收发器的设计与应用，其推出的频谱感知插件可实现信号在不同频率下的收发，基于高度数字化的架构，能大大降低复杂性、面积和功耗。

Seamless Waves公司创始人兼CEO Hassan Aboushady先生介绍说：“在实际应用案例中，Seamless Waves的芯片将射频信号进行数字化，成功取代了其他供应商先前在电路板接收链中的数个昂贵且耗电的元件，显著降低了成本、面积和功耗。”

动态频谱分配

5G时代，对有限的无线电频谱资源的需求正在飙升，提高频谱利用效率是必要的途径。Seamless Waves可用于扫描频谱并识别占用频率最低的频段，实现了“动态频谱接入”和“认知无线电”的重要特性。频道涵盖了多个频幅范围，在不同无线标准里面优先选择所需频谱，例如可以在ZigBee、5G、4G各种不同的通信标准里面进行选择。

网络安全也是一个值得关注的问题。物联网无所不在的特性让黑客入侵设备变得更容易。理论上所有带电源开关的东西都会有CPU、内存、网络连接，并将与其他系统通信。以上设备都将面临被黑客攻击的风险。Hassan表示：“Seamless Waves的射频安全插件在安全检测设备方面非常先进。在指定频段上进行持续的频率感知扫描，可以检测出恶意射频攻击情况。”

一台适用一切

CISA的报告指出：相比于4G网络，5G采用更宽的无线频谱，大规模的多入多出（MIMO）新技术，将峰值带宽和用户体验带宽提升数十倍。制造业、运输业、医疗行业、消费领域对承载提出毫秒级超低时延及高可靠性等需求。5G结合物联网，需要芯片能够适用于物联网控制器的要求——从基于不同无线通信标准的、各式各样的传感器中收集数据。

Hassan自豪地宣称，Seamless Waves的技术创新做到了“一台无线适用一切”，他说：“Seamless Waves高度数字化的射频前端，易于编程并且可以重新配置。指标接收器检测弱信号能够无差错地处理，并且对接收信号解码的误差矢量幅度最小化。”

以汽车领域应用的传感器为例，轮胎控制传感器、油耗传感器等被用于测量距离、油耗等不同的指标，通用的无线射频收发器功能可以把不同标准、不同线路传输的数据都集合在一起，而且其低功耗的特性有助于降低系统运行成本和额外硬件成本。

总结

在互联网时代有海量、不同的无线传感器，传感器需要抓取不同频段来收取信号，但如今可利用的频段已经达到饱和状态，如何寻找空置的频段并加以使用，是目前面临的难题之一，在甄别频段的技术方面也还将遇到新的挑战。

关于Seamless Waves

Seamless Waves是一家专门设计研制无线通讯电子芯片的法国公司。Seamless Waves研制的射频收发器灵敏度很高，可通过配置满足5G网络的关键技术要求：涵盖了几个GHz的宽频率范围，适用于MIMO波束成形技术，并且可以适用于几种不同的通信标准。Seamless Waves芯片对于5G（新无线电）基站和物联网（IoT）控制器来说是至关重要的。得益于极低的功耗，其芯片也同样适用于智能手机和其他便携设备。

by Minna Yu, Ringier Trade Media