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技術(shù)前沿 | 國際首個(gè)6G場(chǎng)景，這項技術(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(chǎng)試驗網(wǎng)，實(shí)現了6G主要場(chǎng)景下通信性能的全面提升?；?G場(chǎng)景對時(shí)鐘信號的高要求，賽思設計了一種開(kāi)環(huán)結構的小數分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準技術(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)現實(shí)，對時(shí)鐘信號有更高要求

相較于5G，6G不僅能夠達到更高速率、更低時(shí)延、更廣的連接密度，還能實(shí)現通信與人工智能、智能感知的深度融合。這也意味著(zhù)“快”只是6G通信技術(shù)中的一個(gè)基礎體現，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，這便要求應用于通信系統的片上系統SOC擁有多種不同頻率、不同性能的時(shí)鐘信號，以支持復雜的信號處理、高速數據處理、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、通信鏈路的穩定可靠性等產(chǎn)生的影響。

傳統的SOC模擬鎖相環(huán)面積大且僅有一路輸出信號，盡管數字型小數鎖相環(huán)可以克服面積、功耗等問(wèn)題，但是時(shí)間數字轉換器Time-to-Digital Converter（TDC）、分數分頻器量化噪聲、數字控制振蕩器Digital Controlled Oscillator（DCO）的相位噪聲之間的折中無(wú)法避免，且極大地影響著(zhù)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，同時(shí)降低面積、功耗和時(shí)鐘抖動(dòng)成業(yè)界關(guān)切的重點(diǎn)?；诖?，賽思設計了一種開(kāi)環(huán)結構的小數分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準技術(shù)，并研制了可應用于6G通信技術(shù)的高性能SOC時(shí)鐘芯片。

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一種開(kāi)環(huán)結構的小數分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準技術(shù)

一種開(kāi)環(huán)結構的小數分頻鎖相環(huán)量化噪聲校準技術(shù)是為了滿(mǎn)足5G/6G高速數據通信系統中，片上系統SOC對時(shí)鐘信號的高要求而設計的。

該設計的的四大亮點(diǎn)：

1、消除量化噪聲，降低時(shí)鐘抖動(dòng)。在互補DTC校準技術(shù)的基礎上，提出了量化噪聲校準技術(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在數字控制字為0時(shí)候的補償電路，減少了DTC數量，進(jìn)而降低功耗和面積；

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

4、全后臺校準，相對原來(lái)的前臺校準+后臺校準，提出的全后臺校準技術(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計，壓縮帶內噪聲對系統的貢獻，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，應該在壓低帶內噪聲的情況下，采用寬帶寬的設計，降低帶外噪聲對系統相位噪聲的貢獻，例如圖1中帶寬從w2-->w4。

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