‘壹’ 华为基站拆解曝光:PCB设计+高频走线,完美的像艺术品
相信没有人不认识华为的,那么华为作为全球第一大通信设备商,你知道华为的基站是怎么设计出来的吗?它都用了哪些芯片?PCB电路设计结构如何?带着一堆问题,我们拆解了华为RRU3908,一个户外无线基站,它的每个射频前端输出功率为20/40瓦。
该基站的双工器似乎是虹膜耦合腔滤波器,与一些腔间耦合。输入和输出的耦合是T,是谐振器上的一个连接部分,而不是耦合回路。频率由电容帽调节。滤波器是宽信号的带通。
如果能看到该过滤器的响应速度,那就更好了。
中央处理单元
网络通信由飞思卡尔MPC8321 PowerQUICC2 CPU处理,CPU运行在200 MHz,拥有2x 256 MB Hynix DDR2 RAM。它使用一个PMC QuadPHY 10gb控制器用于两个光学输入/输出。
ADC和DAC单比特流的解码和编码由3 Altera Cyclone III FPGA和定制的华为SD6151RBI控制器处理。
该华为基站采用德州仪器TMS320系列DSP处理器对单比特流进行处理。TMS320C6410是一个只计算整数的定点DSP, TMS320CT16482 1 GHz DSP CPU计算浮点数。
信号接收部分
输入信号来自两条失相线,首先由Skyworks SKY73021-11 1.7 - 2.2 GHz下变频混频器处理,得到2.2 GHz到550 MHz的频率。
下变频混频器的本振为模拟器件ADF4110B。
一个SIPAT锯过滤器用于隔离。
根据信号来源或类型的不同,假设在信号线分成3G ADC线或4G ADC线之前使用的是模拟设备AD8376可变增益放铅拿贺大器。
3G线路模拟到数字转换由模拟设备AD6655-10处理,这是一个14位150 MSPS芯片,专门针对3G基站。
4G线有一些组件如有双向HSWA + 1110领域射频开关,为双通敏谈道MAX2039E / dowoconversion混合器和通过一个额外的恢复期HSWA + 1110领域射频开关是由模拟装置ad9230 - 11 - 200 ADC芯片数200个。
所有的定时都是由模拟设备AD9516-3处理,这是一个14输出时钟发生器与内置在2 GHz本地振荡器。
信号传输部分
Altera Cyclone III FPGA的单比特数据流由2个模拟设备TxDAC AD9788处理,TxDAC AD9788指定用于16位800 MSPS。
为了使信号的频率上升到广播载波频率,使用了2个模拟装置ADL5375-05上变频调制器。它们的范围从400mhz到6ghz。
然后信号通过5级陶瓷谐振器带通滤波器发送。
信号相位可以从晶体管和EMC技术的设置和佛罗里达RF实验室HPJ2F混合耦合器切换。
信号发送到功放前的前置放大器为飞思卡尔MMG3004NT1高线性放大器,可在400mhz ~ 2.2 GHz范围内放大17 dB。
为了控制信号强度,MCL 31R5数字步进衰减器位于输出连接器前。这是一个31.5 dB衰减槐派器,可以在0.5 dB的步骤从一个6位串行控制接口。
功率放大器
功率放大器采用两个阶段,第一个阶段是英飞凌PTMA180402FL 40瓦射频LDMOS,通过Xinger II XC1900A-03S混合耦合器,将两个90度非相位信号馈送给输出级晶体管NXP BLF6G20LS-140 140瓦射频LDMOS。
输出在Xinger II XC1900A-03S混合耦合器中重新组合,然后通过循环器进入双工器。
‘贰’ 华为的天际通是什么原理是利用其广泛的基站么
华为的天际通是一款基于手机的APP应用,主要作用是打通手机和不同的网络连接,通过APP和手机的关联,形成一个相对唯一的全球账号(eSIM卡,华为叫SoftSIM),这个账号再和全球的网络账号系统进行交互认证,从而获得上网的一种方法。
1、天际通可使用的手机类型:
目前天际通打通的手机主要是 荣耀 系列,其他华为型号的手机也逐渐加入。从原理上来讲,要实现eSIM上网功能,APP和手机之间必须进行信息交互,华为和其他厂家是竞争对手,所以天际通很难在国内其他品牌的手机上得到应用。这给了其他跨平台第三方应用一些机会:如WIFI万能钥匙、红茶移动等。
2、天际通连通的网络:
连接的网络主要有 全球的WLAN (WIFI,包含国内电信的ChinaNet等), 全球的数据通信网络 两部分。
3、天际通的运营模式:
华为的天际通连通的网络 不是利用华为销售的基站 ,销售出去的基站所有权是运营商的,华为不能私自进行连通运营。
天际通连通的网络是 利用华为在全球和运营商广泛的关系,国内做应用的也只有华为才有这么好的条件了。
由于国际漫游成本资费较高,天际通和类似的APP才有一定的机会,一方面华为不可能帮用户出钱来买流量,另一方面全球的运营商也不会免费让用户使用,华为很可能是买断了一定时长和流量池,再通过天际通销售给用户,同时这么多用户不可能全部出现在全球的运营商用户名单中,用户很可能都是以 华为 的名义出现的,这样结算就简单多了。
随着国内运营商和全球运营商的谈判深入,漫游资费的下降,这种第3方的应用生存环境也受到了一定的影响。
首先手机想要上网,就必须注册到运营商的网络,想要注册到运营商的网络,就必须有一张SIM卡。不过这张SIM卡一定要实体卡么?不一定,电子的也可以。所以天际通实现的原理是eSIM,也就是电子SIM卡。
SIM卡是如何注册的,大家可以看下面的图:
在图中我们可以看到SIM卡和基站之间进行注册要验证的三个数据分别是IMSI、Aka密钥和ICCID,ICCID是SIM卡本身的身份证明ID,IMSI是区别运营商用户的识别码,叫做国际移动用户识别码,Aka密钥是第三代移动通讯网络的认证与密钥协商协议。传统意义上的SIM卡是将这三个数据储存在实体卡内,而eSIM卡可以通过eUICC这个硬件存储上述三个数据,也可以通过软件实现eUICC功能。
这里需要说明的是,对运营商来讲,无论卡形态,只要是有了上述IMSI、ICCDI和Aka密钥,就是一张SIM卡,只要有钱赚就行。而且对于eSIM卡的管理,和普通的实体SIM卡也没区别。
华为天际通实际上是华为推出的面向华为手机的一款上网APP应用,主要为用户提供全球的上网服务,包括国内免费WLAN上网,全球WLAN限时免费上网,全球漫游移动数据上网。华为的这款天际通和电信运营商的移动wifi应用以及国际漫游数据上网近似,是华为直接和国外的运营商合作,而不是通过国内的电信运营商。华为天际通更多的还是充当了电信运营商的角色。
1、华为天际通使用使用国内wlan,
华为天际通支持中国电信ChinaNet热点,在有信号覆盖的地方,可一键免费连接上网。这一点和国内的很多免费wifi应用近似,但华为天际通只能使用中国电信ChinaNet热点,而且是完全免费的。从安全性角度讲,华为天际通安全性更高一些。
2、华为天际通使用全球wlan
华为天际通与海外运营商合作推出的海外热点连接服务,在支持的热点信号覆盖范围内,一键免费连接。全球WLAN目前支持100多个国家/地区。需要注意的是全球WLAN每日赠送一定量时长,用户可以在天际通的客户端查询。一般如果出国的话,恰巧有华为天际通的信号,使用还是很方便的。
3、华为天际通全球移动数据
华为天际通全球移动数据服务是华为公司独创的互联网接入技术,可在全球服务覆盖范围内任意地点有偿接入无线网络。在使用过程中无需更换手机卡,只要开启全球移动数据服务开关,支付相应的套餐费用,即可实现自动连接上网。华为天际通全球数据业务,是不通过运营商手机卡的,直接由华为提供数据服务。
华为天际通可以实现免费国内wlan上网,国外wlan限时免费上网以及收费的国际漫游数据上网,而这些都不需要经过电信运营商,而华为天际通的角色更像是电信运营商的角色。
硬件部分
首先是soc,必须是华为的麒麟芯片手机,因为芯片内置了一张esim(非标准版esim),该esim可以通过天际通应用程序进行控制。
其次是天线,华为手机基本都是双卡双待,天线具备冗余设计,esim会共享使用天线。
运营商合作部分
华为需要跟运营商购买SIM卡形成SIM卡池,每个SIM卡都有IMEI编号,同时跟运营商协商好华为手机有个esim可以软写入这些emei记得别封号。这样只需要将SIM卡信息发给天际通软件写进esim就能模拟SIM卡了。
然后华为给这批号码购买流量包,例如50GB每张卡,假设1万张,这种批量购买平均单价会很便宜的,运营商针对这些SIM卡开通业务,无论是否用完华为都要付这些流量的月租费。
软件部分
天际通安装在华为手机,用户使用华为账户登录,假设使用40块购买了新马泰1GB流量,通过微信付款成功。
然后在马来西亚时打开天际通,通过GPS判断手机在马来且购买了流量,点击连接数据连接,于是天际通就从马来的SIM卡池申请一个IMEI给用户。
天际通到反馈后开启esim,写入SIM卡的IMEI然后就能模拟SIM卡,这样就能连接umobile网络,因为这张SIM卡已经在umoblie网络开通数据业务,于是你的手机就能正常上网了。但是这个天线是跟现存的SIM卡公用的。
计费时,umobile从SIM卡上使用华为购买的50g流量,并且提供查询接口给天际通服务端查询,这样就能监控流量使用了。
手机端天际通会监控esim使用的数据流量(原理跟360流量计一样),实时计算流量用量,同时也会跟服务端进行二次校验。一旦天际通购买流量用完了,天际通就会断开esim。如果物理SIM卡流量用完了天际通会重新分配一张SIM卡给客户使用。
天际通是利用了软sim卡技术,只要是华为手机就内置了一个软SIM卡,相当于比别人多了个SIM卡。你漫游到其他国家时,你把数据业务切到天际通时,天际通会用当地运营商的本地数据业务,相当于你在当地运营商买了个本地数据卡,所以比漫游的数据业务要便宜。
就是苹果在大力宣传的eSIM卡技术,2017是华为部署天际通第4年了。
天际通主要网络接入方式是WLAN和基站,大家知道华为的基站、机房、服务器是出租或销售给运营商,如果是出租的基站那么华为就可以自己申请牌照开通当地网络服务,如果是销售的基站那么就协商接入当地运营商的网络提供服务,整体来是确实很方便。
天际通工作原理:
1、位置判断。启用天际通服务,关闭SIM卡。
2、手机获取周围基站PLMN。
3、判断PLMN是否在天际通覆盖的若干个国家/地区。如果不在,则提示该服务不可用,建议用户到目的地国家使用该服务。如果在,执行步骤4。
4、启用软件SIM卡。查询用户账户和生效套餐,获取本机购买成功的套餐信息和软件SIM,如果套餐信息的PLMN 手机,搜索PLMN,将该套餐列为“可用服务”。
5、用户选择“可用服务”套餐,启用该套餐对应的软件SIM卡。用户使用软件SIM上网。
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