【产品】奥拉AU561x去抖时钟芯片：提供开创性的精度和同步性能，是5G通信优选时钟解决方案

时间： 2023-09-09 来源：奥拉半导体公众号

技术问答

奥拉 AU561x 去抖时钟芯片：5G通信优选时钟解决方案

指数级的数据需求量增长推动了最新的第五代通信系统（5G）在不同领域的部署，包括移动通信、光通信、物联网（IoT）和机器学习/人工智能（AI）等。为了有效应对不断升级的数据流量需求，高速5G网络的出现势在必行。高速5G网络旨在支持加速的数据传输、更宽的带宽和增强的连接。在这种情况下，在遵守严格的噪声水平标准的同时，使用精确的参考时钟至关重要。

5G通信格局和市场动态

复杂的5G通信系统包括一系列组件，包括宏蜂窝基站和小蜂窝基站。这些站点与不断扩展的设备阵列建立无缝的无线通信链路。移动回程可用于连接这些基站，它在桥接核心网和城域光网络的连接方面起着关键作用。这些光网络形成了连接基站和关键数据中心的主干网。从4G LTE到5G的过渡要求大幅增强移动和光网络的性能，从而能够适应更高的吞吐量，促进更多的设备相连接，并支持超可靠、低延迟的通信。

参考时钟：重新定义的时钟精度

在现代通信的动态发展中，参考时钟的意义是明确的。对增强数据传输能力的不懈追求需要具有极佳精度的参考时钟。这些时钟是同步的哨兵，在5G网络组件的不同频谱上协调无缝操作。随着数据传输速率的激增和带宽分配的扩大，对参考时钟的需求进一步加剧，需要对噪声水平进行精确的管理。

PAM4在光通信中的适配

光通信的发展进一步强调了精度的重要性。脉冲幅度调制4（PAM4）调制方案的采用已经成为一个关键的进步。PAM4通过对多个信号电平的数据进行编码，显著提高了光纤中的数据传输能力。然而，这种适应需要具有更佳稳定性和准确性的参考时钟。由于PAM4方法引入了更大的复杂性，参考时钟必须满足严格的要求，以确保最佳的信号完整性和数据吞吐量。

参考时钟性能对PAM4信号的影响

参考时钟性能对PAM4信号完整性的影响是深远的。低性能参考时钟会引入相位噪声和时钟抖动，导致PAM4调制中的信号电平失调。信号电平之间的不准确同步会导致信号失真和数据恢复错误。PAM4信号对参考时钟性能的敏感性，强调了其对精确、稳定时钟信号的需求。不满足这些要求可能导致光通信系统中的信号质量受损、数据吞吐量降低和错误率增加。

用于无线通信的高阶QAM和OFDM

在无线通信领域，类似QAM-256的高阶正交幅度调制（QAM）方案对性能的提升是显著的。这些先进的调制技术在频谱资源的有效利用方面发挥着关键作用，能够对每个传输信号中的大量数据进行编码。这种高阶正交幅度调制能力是正交频分复用（OFDM）的基石。OFDM是一种将频谱划分为正交子载波的技术，可以增强对多径传播的弹性和频谱效率。OFDM框架里的高阶QAM的有效性取决于信号的精准同步，从而带来了对高保真度参考时钟的需求。随着高阶QAM和OFDM共同进入信号复杂性的新领域，参考时钟肩负着抑制相位噪声和时间抖动的责任。

对误差矢量幅度（EVM）的影响

在高阶QAM和OFDM的环境中，参考时钟质量对误差向量幅值（EVM）的影响占据了中心位置。EVM是测量发射信号与理想信号星座（Signal Constellation）对准程度的标尺。在使用低性能参考时钟的情况下，设置阶段将引入相位噪声，导致信号点偏离其在星座内的预期位置。这种扰动放大了EVM的范围，从而导致接收机灵敏度的降低和误码率的提高。高阶QAM和OFDM的严格要求，强调了精确参考时钟在保持信号完整性峰值，以及EVM幅度方面的关键作用。

Aurasemi第三代去抖时钟芯片（JA）：开创性的精度和同步性能

在这个充满活力的5G环境中，奥拉半导体凭借其第三代去抖时钟芯片产品系列站在了时钟芯片业界的前列。既实现高端去抖时钟芯片的国产化，也实现了65fs rms抖动性能，同时还具有全面的数字锁相环功能，例如输入切换、灵活的输入到输出交叉连接、用于输入相位比较测量的时间到数字转换器（TDC）和用于1588的数字控制振荡器（DCO）等。奥拉半导体的先进去抖时钟芯片专为满足112Gbps PAM4 Serdes和5G无线单元而设计。该产品系列推动了精密时钟在网络基础设施的广泛应用，如支持PAM4在光通信领域和支持高阶QAM/OFDM在无线通信领域的应用。

关于奥拉

宁波奥拉半导体股份有限公司，是一家跨国Fabless半导体公司，专注于高端模拟和混合信号集成电路（IC）解决方案。公司在中国、印度、英国和美国等国家设立研发中心。其产品组合包括先进的时钟芯片、电源管理芯片、射频芯片以及传感器芯片，涵盖了广泛的市场，包括通信领域、智能安防、消费电子、工业控制、新能源汽车等应用领域。

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地芯科技邀您参加IOTE 2024国际物联网展·深圳站，共话物联「芯」未来

地芯科技邀您2024.8.28-30日参加在深圳国际会展中心(宝安新馆)举办的IOTE 2024国际物联网展·深圳站，共话物联「芯」未来！地芯科技成立于2018年，公司研发方向包括5G无线通信高端芯片、低功耗高性能的物联网芯片、高端工业电子模拟射频芯片以及无线通信模组等产品，横跨信号链、监测链、时钟链等多类型芯片，终端应用场景覆盖无线通信、消费电子、工业控制、医疗器械等多种领域。

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