无线通信接入技术国家重点实验室(华为技术有限公司)的研究领域

作为2007年科技部批准的首批国家重点实验室之一,该实验室以华为技术有限公司为依托,结合华为现有R&D体系,旨在突破创新技术产业化瓶颈,开展移动通信前瞻性基础研究和工程应用研究。实验室研究主要围绕无线传输技术、中频、测试、无线通信软件、产品工程、专用芯片等六个技术方向,紧密围绕国际技术发展前沿趋势,深入研究通信行业瓶颈问题和关键技术,推动无线通信接入技术和通信产业的深入发展,满足国家产业对无线通信接入技术的发展需求。

无线传输技术领域

无线传输技术领域的主要研究方向是各种移动通信系统接入关键技术的研究,包括GSM(GPRS,EDGE,GERAN),WCDMA(R99,HSDPA,HSUPA,HSPA+,LTE等。),CDMA(1X,DO等。)和WiMAX (802.16e,20867.888888868686

RTT(无线电传输技术)包括各种空中接口物理层技术,例如调制和解调、信道编码和解码、链路自适应技术、干扰抑制和消除、OFDM和多天线发送和接收。

RRM(无线电资源管理)包括一些传统的RRM技术(如功率控制、切换、调度、拥塞控制、接纳等)。),以及未来的RRM技术,如公共无线电资源管理、自适应RRM和跨层设计,以提高整体网络性能和用户QoS体验。

同时进行无线通信中RTT算法的链路仿真验证和RMM算法的系统仿真验证,以及相关产品的实验室和外场性能测试验证,包括算法原型验证、算法优化验证、版本性能评估等。

目前,华为无线通信系统产品的接入技术算法由通信接入技术实验室提供,包括GSM芯片算法、WCDMA R99芯片算法、HSDPA芯片算法、HSUPA芯片算法、WiMAX和LTE基带算法、G/C/W/WiMAX的RRM算法等。,并已完成300多项专利。目前,该实验室的算法性能和竞争力已达到业界一流水平,华为无线产品已在全球数十个国家成功商用。进入的运营商不仅包括新兴市场的移动运营商,还包括西班牙、香港、荷兰、葡萄牙等发达国家和地区。客户包括全球领先的移动运营商(如沃达丰、Orange和KPN)和本地区领先的移动运营商(如阿联酋的Etisalat、马来西亚电信和香港Sunday)。

中频场

华为无线通信产品的中频模块全部由中频实验室提供。目前,中频模块的性能和竞争力已经达到行业一流水平,部分产品已经走在行业前列。该领域的主要研究方向是新一代宽带无线移动通信基站的相关射频技术,重点是功率放大器、滤波器和小型化。实验室在中频领域持续投入,对TT、ET、EER、X类、开关功率放大器进行了深入研究,并与国内外高校、咨询公司、行业顶级供应商进行了广泛深入的合作和联合开发。

测试领域

性能测试领域

实验室/现场性能测试负责华为所有无线通信产品的RTT/RRM算法实验室/现场性能验证和产品无线性能评估。目前已成为业内一流的无线性能现场验证实验室,拥有业内首个高速磁悬浮场。华为的通信接入技术完全满足430km/h高速磁悬浮的要求。磁悬浮验证的WCDMA产品在西班牙沃达丰高铁项目中获得成功,网络性能指标远超友商。

工程测试领域

在工程测试方面,实验室对通信接入技术成果转化的初期产品进行各种可靠性测试和工程现场研究。测试内容包括电磁兼容性、安全性和环境可靠性测试、工程实现方案研究。

电磁兼容性测试包括EMI电磁干扰和EMS电磁灵敏度。安全是验证产品在其生命周期内不发生事故,从而避免人员伤亡、职业病、设备损坏或财产损失的能力;环境可靠性试验主要是模拟产品在工作、储存和运输过程中可能遇到的各种环境条件,以验证或提高产品的环境适应性,包括低温、高温、温度变化、湿热、温度冲击、热试验、机械振动等。工程领域的研究涉及工程领域的可安装性和安装能力基线。华为无线通信接入实验室的可靠性测试得到了多个国际权威机构的认可,并与多个国际认证机构建立了合作关系。

无线通信软件领域

在无线通信接入网的可靠性方面,除了网元设备本身的平均无故障时间(MTBF)等可靠性指标外,越来越关注网元级的容灾、网络的平滑升级和传输网络的可靠性指标。目前已经积累了A-FLEX、BSC池、主备切换、负载分担、软件自动升级等一些技术,可以作为网元容灾和平滑升级研究的基础。

在设备的高集成度和高性能方面,CPU芯片的发展起着至关重要的作用。自1965年戈登·摩尔提出摩尔定律以来,CPU的发展基本遵循摩尔定律。但随着晶体管的尺寸越来越小,在90nm以下时,漏电流增大,晶体管功耗急剧增加。随着频率升级的难度越来越大,很多厂商将CPU的发展转向多核。英特尔、AMD、飞思卡尔、IBM等主流厂商推出的多核处理器都是基于64位架构,MIPS阵营是多核的开创者。

多核是处理器技术的一个重大转折点。多核将导致单板性价比翻倍,大大提升集成度和成本竞争力。多核技术的研究和应用已经在数据通信和安全领域广泛开展。目前,华为也开展了一些多核在无线接入系统中的应用研究。多核在HSPA+上的应用已经取得了一些成果,可以在不改变硬件的情况下,适应未来HSPA速率不断提高的处理要求:14.44Mbps、4×14.44Mbps甚至超过100Mbps。

产品工程领域

电磁兼容性、安全和防雷、环境可靠性技术

EMC技术

通信产品的低成本需求和快速交付是未来的必然。要解决这些问题,必须在设计过程中进行精细设计和仿真评估技术。电磁兼容仿真技术具有广阔的发展空间。作为电磁兼容的基础技术研究,集成电路电磁兼容设计、电源完整性(PI)/信号完整性(SI)需要进一步发展。

在集成电路电磁兼容方面,IEC/IEEE已经发布了相关的技术标准。电磁兼容问题控制在IC设计阶段,这是未来产品设计的重要环节,尤其是对于终端产品。如果选择IC EMC性能好的方案,后期的产品设计会节省很多资源。在ASIC和FPGA设计中,我们需要重视EMC设计。

随着各种无线系统的存在和高速互联在无线接入系统中的广泛应用,无线接入系统之间的兼容性和系统内的电磁干扰已经成为需要解决的关键问题。系统中的电磁兼容性直接影响无线接入系统的性能。

华为多年前投入巨资建设了国内通信设备厂商领域第一个电波暗室和EMC测试系统,在EMC设计便利性方面积累了丰富的经验。实验室得到了国内外十余家机构的认可。同时与国内外研究机构建立了良好的合作关系,包括EMC仿真评估技术、高速ic的EMC设计与测试技术、PCB的PI/SI技术、电磁干扰分析与抑制技术等。

环境可靠性技术

在通信领域,传统的可靠性测试技术正在受到挑战。由于制造成本的原因,很多成熟的方法无法采用。业界广泛采用高加速寿命试验(HALT)/高加速应力筛选(HASS)/高加速抽样筛选(HASA)等方法来提高产品的可靠性。在环境应力筛选方面,根据产品的环境应力剖面进行应力消减,开发应用动态筛选技术。

在腐蚀防护方面,如湿热、高温、盐雾、有害气体对产品寿命影响的分析,加速寿命验证技术提供了一种在短时间内以较少的成本验证产品预期寿命的方法。

安全和防雷技术

根据数据分析,欧洲很多国家的街柜电费都比中央机房贵很多。正因如此,以及一些地方局部供电不便,供电技术有一定的应用市场。由于传输损耗,远程供电技术将向更高的供电电压发展,如高压DC供电技术,这对防雷和安全防护提出了新的挑战。

华为在通信设备防雷接地设计方面有着多年的成功应用经验,防雷测试能力达到了通信领域的先进水平。通过参与国际国内标准的制定以及与国际主要电信运营商技术专家的广泛合作与交流,通信设备防雷进入行业先进行列,确保了无线接入产品的安全运行。

高效散热技术节能高效散热技术为了适应极端高温、极端低温等恶劣环境,室外基站(包括室外机柜、机柜、简易机房)主要采用空调散热技术,空调能耗高,占运营成本的30%以上。本技术研究采用直接风冷、高效换热、复合液冷、高效相变散热,研究室外基站低能耗、低成本、高效散热技术并实现产品应用。

新材料应用研究具有导热/电性能好、重量轻、无毒环保、可回收、可再生、低成本等优点,可满足第四代通信系统小型化技术要求和多场景应用需求,便于运输和安装,解决通信产品散热和屏蔽问题。

过程可靠性技术

随着通信产品不断向小型化、高密度和低成本发展,板级组装技术及其可靠性技术在产品竞争中占据越来越重要的地位。

2000年,华为成立了研究团队,研究单板组装技术、PCB技术、可靠性& amp;失效分析技术工艺实验室致力于实现高密度组装、PCB、RF等领域的关键技术就绪,为产品构建低成本、差异化、断裂化的竞争力。

目前,实验室拥有一整套SMT和微组装测试线,完整的板级可靠性测试与仿真平台,材料物理失效分析设备,可开展以下方面的技术研究:一次/二次组装工艺、PCB可靠性测试、材料微观形貌观察、成分识别、性能测试、板互连可靠性测试/仿真/失效分析等。

芯片字段

移动通信设备芯片实验室从1998开始移动通信设备芯片的开发,已经成功交付了一批GSM芯片、WCDMA芯片等。开发的芯片规模从几十万到了几千万。工艺从350纳米到65纳米;;从最初的单一逻辑芯片,到SOC技术的引入,积累了深厚的芯片研发基础。