新的MIPI射频前端规范使5G超越移动

文章作者:Nitin Dahad

MIPI联盟已经发布了其RF前端(RFFE)规范的3.0版本,该版本将为5G部署提供更快速和动态的配置变化……

MIPI联盟,一个为移动系统开发接口规范的行业组织,已经发布了其RF前端控制接口(RFFE)的3.0版本,该版本提供更严格的计时精度和减少延迟。这将使该规范具备新的功能,帮助将5G部署扩展到移动领域以外的汽车、工业和物联网应用领域。

第一个MIPI接口最初发布于10年前,它提供了应用处理器与相机和显示器之间的连接,使第一个拍照手机成为可能。如今,几乎所有的4G智能手机——以及许多平板电脑、联网汽车和物联网设备——都至少使用了一个MIPI接口。MIPI联盟主席Joel Huloux表示,MIPI RFFE v3.0的开发“聚焦于激光”,以满足3GPP 5G标准对精确定时和低延迟的前所未有的要求。“通过这种方式,该规范有助于确保制造商的5G设备提供必要的高性能射频能力,以在新兴的5G应用领域实现关键的消费者和业务功能。”

MIPI RFFE简化了日益复杂的射频前端的设计、配置和集成,包括功率放大器、天线调谐器、滤波器、低噪声放大器(LNAs)和开关,并与调制解调器基带和/或射频集成电路(RFIC)收发器连接。随着5G的推出,涉及上行和下行通信的射频频带数量都出现了爆炸式增长,射频包之间的子载波间隔(SCS)窗口已经缩小。MIPI RFFE v3.0通过提供增强的触发特性和功能,解决了3GPP 5G标准要求的减少重构窗口和降低不同频带和频带组合之间的切换延迟,从而实现对单个RFFE子系统的快速、敏捷、半自动和全面控制。

MIPI RFFE v3.0利用多个互补触发器来同步和调度寄存器设置中的更改,无论是在一个从设备内还是跨多个设备:

  • 定时触发器——允许对多个运营商聚合配置进行更严格、同步的定时控制。
  • 可映射的触发器-使控制函数组能够快速和容易地映射到其他触发器。
  • 扩展触发器-在射频控制系统中增加可用的独特触发器的数量,并适应日益复杂的无线电架构。

通过增强的触发功能,MIPI RFFE v3.0提高了吞吐量效率,减少了数据包延迟,同时也提高了触发器放置的精度。例如,对于背靠背触发操作,该规范在定时精度上提高了20倍。

一个典型的射频前端系统配置(图片:MIPI联盟)

此外,3.0版本所传达的灵活性允许在RF板上用较少的RFFE总线来设计系统。接口的可映射触发器使动态重新映射触发分配,以解决上行和下行载波聚合组合数量的增加和可能的射频频带数量的不断增加。该通道经过优化,提高了设备的利用率。此外,由于所有的控制组合在一个总线内,引脚被保存在主基带收发器上。软件也可能被简化,需要协调的不同RFFE总线的数量减少了。成本节约实现了全面。

由于MIPI RFFE v3.0与该规范的前几代向后兼容,原始设备制造商和设备供应商可以更快速、更容易地迁移到5G系统,而不需要更改控制接口的物理层。RFFE规范最初是在2010年发布的,从那时起已经进行了多次修订。每个版本都为开发人员提供了额外的功能,以帮助满足对较新的RF前端特性的需求。

随着MIPI RFFE v3.0的推出,该规范经过了精简和优化,以提供今天5G在1 (FR1)的传统sub-6 GHz蜂窝频段所需要的特定功能。MIPI RF前端控制工作组主席Jim Ross表示。“工作组一直在寻求完善规范,以继续差异化并使我们的用户群体受益,我们欢迎参与频率范围2 (FR2)的需求收集,以及为5G部署的后续阶段正在进行的下一代MIPI RFFE的演进。”

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