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技術(shù)前沿 | 國際首個(gè)6G場景,這項(xiàng)技術(shù)你一定要知道!
發(fā)布于2024-07-19

新華社最新消息,我國率先搭建了國際首個(gè)通信與智能融合的6G外場試驗(yàn)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了6G主要場景下通信性能的全面提升。基于6G場景對時(shí)鐘信號(hào)的高要求,賽思設(shè)計(jì)了一種開環(huán)結(jié)構(gòu)的小數(shù)分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準(zhǔn)技術(shù),并自研了高性能SOC時(shí)鐘芯片產(chǎn)品。

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6G照進(jìn)現(xiàn)實(shí),對時(shí)鐘信號(hào)有更高要求

相較于5G,6G不僅能夠達(dá)到更高速率更低時(shí)延更廣的連接密度,還能實(shí)現(xiàn)通信與人工智能、智能感知的深度融合。這也意味著“快”只是6G通信技術(shù)中的一個(gè)基礎(chǔ)體現(xiàn),協(xié)同感知的智能管理才是其顛覆性的創(chuàng)新點(diǎn)。

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從5G到6G,通信基站從僅支持通信信號(hào)的發(fā)送和接受升級至同時(shí)支持通信和感知,這便要求應(yīng)用于通信系統(tǒng)的片上系統(tǒng)SOC擁有多種不同頻率、不同性能的時(shí)鐘信號(hào),以支持復(fù)雜的信號(hào)處理、高速數(shù)據(jù)處理、高質(zhì)量通信和智能感知管理需求。同時(shí),還需最大限度地降低時(shí)鐘抖動(dòng)可能對誤碼率、通信鏈路的穩(wěn)定可靠性等產(chǎn)生的影響。

傳統(tǒng)的SOC模擬鎖相環(huán)面積大且有一路輸出信號(hào),盡管數(shù)字型小數(shù)鎖相環(huán)可以克服面積、功耗等問題,但是時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器Time-to-Digital Converter(TDC)、分?jǐn)?shù)分頻器量化噪聲、數(shù)字控制振蕩器Digital Controlled Oscillator(DCO)的相位噪聲之間的折中無法避免,且極大地影響著輸出的時(shí)鐘抖動(dòng)。

因此如何在SOC上提供多個(gè)鎖相環(huán)時(shí)鐘信號(hào),同時(shí)降低面積、功耗時(shí)鐘抖動(dòng)成業(yè)界關(guān)切的重點(diǎn)。基于此,賽思設(shè)計(jì)了一種開環(huán)結(jié)構(gòu)的小數(shù)分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準(zhǔn)技術(shù),并研制了可應(yīng)用于6G通信技術(shù)的高性能SOC時(shí)鐘芯片。

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一種開環(huán)結(jié)構(gòu)的小數(shù)分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準(zhǔn)技術(shù)

一種開環(huán)結(jié)構(gòu)的小數(shù)分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準(zhǔn)技術(shù)是為了滿足5G/6G高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,片上系統(tǒng)SOC對時(shí)鐘信號(hào)的高要求而設(shè)計(jì)的。

該設(shè)計(jì)的的四大亮點(diǎn):

1、消除量化噪聲,降低時(shí)鐘抖動(dòng)在互補(bǔ)DTC校準(zhǔn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了量化噪聲校準(zhǔn)技術(shù),消除量化噪聲,同時(shí)可以進(jìn)一步提高FOD時(shí)鐘輸出的整體噪聲性能

2、降低面積、功耗。本技術(shù)減少了DTC在數(shù)字控制字為0時(shí)候的補(bǔ)償電路,減少了DTC數(shù)量,進(jìn)而降低功耗和面積

3、避免了頻率雜散抽取、鎖相環(huán)濾波等校準(zhǔn)技術(shù)帶來的電路復(fù)雜度;

4、全后臺(tái)校準(zhǔn),相對原來的前臺(tái)校準(zhǔn)+后臺(tái)校準(zhǔn),提出的全后臺(tái)校準(zhǔn)技術(shù)對工藝電壓溫度Process Voltage Temperature(PVT)變化不敏感。

技術(shù)詳解:

為了提升系統(tǒng)相位噪聲性能,在壓低帶外噪聲的情況下,本技術(shù)提出采用小帶寬的設(shè)計(jì),壓縮帶內(nèi)噪聲對系統(tǒng)的貢獻(xiàn),例如圖1中帶寬從w3-->w1。在振蕩器為主的帶外噪聲一定且比較高的情況下,為了提升相位噪聲性能,應(yīng)該在壓低帶內(nèi)噪聲的情況下,采用寬帶寬的設(shè)計(jì),降低帶外噪聲對系統(tǒng)相位噪聲的貢獻(xiàn),例如圖1中帶寬從w2-->w4。