智能手機(jī)剛普及的年代，Wi-Fi穿墻王是各大購(gòu)物平臺(tái)的熱門(mén)搜索詞。

那是因?yàn)?G初期流量昂貴，有了智能手機(jī)的消費(fèi)者們開(kāi)始使用手機(jī)聊天、購(gòu)物、看視頻， Wi-Fi成了家庭里的好選擇，但Wi-Fi路由器隔了一兩堵墻信號(hào)就會(huì)很差，大量消費(fèi)者需要信號(hào)更好的路由器。

5G時(shí)代，流量便宜了，但Wi-Fi依舊擁有不可替代的價(jià)值，而且隨著觀看直播、在線視頻頻率的增加，對(duì)Wi-Fi的要求更高。

消費(fèi)者依舊需要一個(gè)信號(hào)覆蓋優(yōu)秀的路由器。

可是你會(huì)聽(tīng)到一種說(shuō)法，因?yàn)閲?guó)家法規(guī)對(duì)路由器功率的限制，限制了路由器的信號(hào)。

這其實(shí)是一個(gè)具有誤導(dǎo)性的說(shuō)法，單臺(tái)路由器并非不能實(shí)現(xiàn)200平米的全覆蓋。

兩個(gè)工程師帶領(lǐng)的一個(gè)幾十人的小團(tuán)隊(duì)，花了5年時(shí)間，帶來(lái)了顛覆性的變化。

“你們非常外行?！边@是得翼通信創(chuàng)始人、CEO王子明，以及得翼通信聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO Petri Manninen兩位諾基亞基站芯片部門(mén)專家2019年創(chuàng)業(yè)時(shí)得到的評(píng)價(jià)。

接下來(lái)可能就是“外行”帶來(lái)10倍射頻性能提升，變革行業(yè)的時(shí)刻。

Wi-Fi信號(hào)覆蓋不好不是因?yàn)楣β氏拗?/span> 

消費(fèi)者熱衷于Wi-Fi穿墻王路由器的時(shí)候，關(guān)于增強(qiáng)Wi-Fi信號(hào)可能帶來(lái)了輻射問(wèn)題也引發(fā)了熱烈討論。所以不少人就得出了Wi-Fi路由器穿墻性能不好的原因是法規(guī)對(duì)于路由器功率的限制。

這是一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論。

“其實(shí)路由器信號(hào)不好是材料發(fā)展緩慢的原因?！?/strong>王子明說(shuō)，“2023年我國(guó)路由器的功率標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)和美國(guó)、歐洲一樣，上限已經(jīng)不是毫瓦級(jí)別而是瓦級(jí)，但Wi-Fi6路由器的高網(wǎng)速下輸出只有100毫瓦。”

在解釋材料是限制之前，先要了解無(wú)論是手機(jī)還是路由器中，完成通信主要是基帶芯片和射頻芯片。基帶芯片處理吞吐量、安全、承載的用戶等，射頻芯片負(fù)責(zé)信號(hào)的傳輸與接收，所以信號(hào)覆蓋主要由射頻芯片決定。

決定射頻芯片性能的關(guān)鍵是材料，幾十年前的2G諾基亞手機(jī)的射頻器件就采用砷化鎵的材料，如今5G手機(jī)中的射頻器件也采用砷化鎵。

因?yàn)?strong>射頻器件材料這么多年沒(méi)突破，所以即便加錢(qián)，也買(mǎi)不到更好的射頻器件，如今的手機(jī)和路由器都已經(jīng)是最好材料生產(chǎn)出的產(chǎn)品。

單個(gè)射頻器件多年來(lái)的提升有限，把兩個(gè)射頻器件疊加得不到1+1等于2的效果。

“用兩個(gè)100毫瓦的射頻器件，可能得到的是150毫瓦的功率，并且兩個(gè)器件合在一起會(huì)讓信號(hào)質(zhì)量變差，并且增加的射頻器件越多，功率緩慢提高的同時(shí)信號(hào)質(zhì)量會(huì)急劇下降，解決不了信號(hào)覆蓋問(wèn)題?！蓖踝用髡f(shuō)，就像把再多馬車(chē)連在一起也得不到一列火車(chē)。

并且通過(guò)增加射頻器件增加覆蓋面積的方式，成本的增加是指數(shù)級(jí)，比如2倍以上成本增加，能夠換來(lái)的是35%的性能提升，因?yàn)樯榛壍纳漕l器件已經(jīng)達(dá)到極限，需要更多冗余設(shè)計(jì)才能穩(wěn)定工作。

Wi-Fi路由器信號(hào)覆蓋問(wèn)題的唯一解——加宏基站「引擎」

要解決路由器信號(hào)覆蓋的問(wèn)題，必須跳出現(xiàn)有射頻器件的限制。

射頻信號(hào)一直追求的是以更大帶寬、更大功率傳輸?shù)耐瑫r(shí)，更加省電?？墒沁@三個(gè)指標(biāo)的物理特性兩兩相互矛盾，用更大功率傳輸和省電的矛盾就很容易理解。

對(duì)于數(shù)字芯片來(lái)說(shuō)，摩爾定律能夠?qū)崿F(xiàn)芯片更高性能的同時(shí)功耗更低。但射頻芯片并沒(méi)有類(lèi)似的定律解決矛盾，并且隨著直播和高清視頻的普及，消費(fèi)者對(duì)于網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的要求也在提高，特別是隨著生成式AI的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)吞吐性、實(shí)時(shí)性要求會(huì)進(jìn)一步增加。

“射頻器件性能落后用戶需求10倍甚至更多?！?/strong>王子明表示，“這是我們定義的射頻器件的問(wèn)題?！?/p>

這個(gè)定義非常關(guān)鍵，“我們定義的問(wèn)題是射頻器件性能遠(yuǎn)不及消費(fèi)者需要，2019年時(shí)這不是行業(yè)共識(shí)，如今也不一定是。”王子明對(duì)雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))表示，“我們定義了這個(gè)問(wèn)題，就是要給用戶提供無(wú)感知連接，需要達(dá)到10倍的性能提升，唯一的辦法就是用宏基站補(bǔ)償?shù)姆椒??！?/strong>

宏基站補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ霐?shù)字補(bǔ)償芯片，用盡可能大的功率實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，同時(shí)減少功率消耗。

具體的實(shí)現(xiàn)，就是讓射頻器件負(fù)責(zé)輸出很高功率，這會(huì)讓信號(hào)失真，但增加一個(gè)射頻補(bǔ)償器就能把失真部分補(bǔ)償回來(lái)，射頻器件和射頻補(bǔ)償芯片協(xié)作就能讓信號(hào)的輸出干凈、功率很高且低功耗。

這早已是宏基站提供商的通用做法，射頻器件可以購(gòu)買(mǎi)，然后自研的數(shù)字前端芯片DFE，數(shù)字前端芯片80%-90%的部分都是補(bǔ)償射頻的預(yù)失真芯片。

將這個(gè)思路用在包括路由器在內(nèi)的產(chǎn)品中，就要增加一顆芯片，對(duì)成本敏感的射頻行業(yè)很難接受，所以有人認(rèn)為得王子明創(chuàng)業(yè)“非常外行”。

“既做到宏基站級(jí)別的補(bǔ)償性能，也能做到路由器消費(fèi)電子的成本，這是我們這五年來(lái)做的事情?！?/strong>王子明介紹，得翼通信RPU不僅適用于Wi-Fi路由器小功率但高調(diào)制1024/4096QAM的場(chǎng)景，也適用100W，400M帶寬的宏基站場(chǎng)景。

得翼通信的RPU是模擬射頻出入，不需要任何數(shù)字信號(hào)，相當(dāng)于一個(gè)小型功率放大器，有較強(qiáng)的兼容性。

RPU讓一臺(tái)路由器頂三臺(tái)，200平米全屋覆蓋

實(shí)際測(cè)試是檢驗(yàn)這套方法最好的方法。得翼通信給出的測(cè)試數(shù)據(jù)，在頭部運(yùn)營(yíng)商實(shí)驗(yàn)室做的對(duì)比測(cè)試，三條曲線代表三個(gè)路由器，綠色是運(yùn)營(yíng)商提供的路由器，藍(lán)色是在運(yùn)營(yíng)商的路由器里增加RPU芯片性能數(shù)據(jù)，紅色是網(wǎng)上能買(mǎi)到的最貴的路由器之一。

可以非常明顯的看到，隨著信號(hào)的衰減，增加了RPU芯片的路由器可以增加十幾個(gè)DB，也就是10倍的覆蓋面積和發(fā)射功率，兼顧省電。

普通的路由器輸出最高網(wǎng)速時(shí)是幾十毫瓦的功率，低網(wǎng)速時(shí)至少輸出500毫瓦功率，所以能連上但上不了網(wǎng)。增加了RPU芯片，有了補(bǔ)償系統(tǒng)，可以在500毫瓦功率的時(shí)候滿速，不需要切低速網(wǎng)。

補(bǔ)償算法就是RPU的核心所在。

“我們的RPU不僅有數(shù)字預(yù)失真算法，還有一連串各種補(bǔ)償算法，所以宏基站客戶也可以使用我們的芯片。”王子明進(jìn)一步表示，“純算法芯片難點(diǎn)在于用好的性能、補(bǔ)償能力才能讓W(xué)i-Fi大功率輸出，更高的性能和消費(fèi)級(jí)的低成本又是一個(gè)矛盾?！?/p>

解決性能又好又矛盾的便宜，是一個(gè)系統(tǒng)工作，特別是RPU是一個(gè)數(shù)字模擬射頻混合芯片，里面搭載了大量復(fù)雜的算法，難點(diǎn)要逐個(gè)攻破，中間是大量瑣碎降成本的工作。

“很多專業(yè)芯片公司講究一擊必中，但我們反復(fù)試錯(cuò)，才能有今天綜合成本的降低?！蓖踝用髡f(shuō)。

RPU中還使用了先進(jìn)的AI架構(gòu)，與大模型不需要專家知識(shí)不同，得翼通信在追求極致性能和成本的目標(biāo)下，充分使用了專家知識(shí)，構(gòu)建了一套AI閉環(huán)控制。

射頻器件所有輸出都會(huì)采集回到訓(xùn)練處理器中，更新物理反模型，所以可以應(yīng)對(duì)射頻信號(hào)因?yàn)闇囟?、環(huán)境、干擾的實(shí)時(shí)變化，而且速度是微秒級(jí)別。

“基站的預(yù)失真處理能力讓信號(hào)極其干凈沒(méi)有干擾，我們有同樣功能的RPU芯片能讓路由器、基站的信號(hào)比3GPP要求的指標(biāo)更好，大幅降低無(wú)人機(jī)、路由器之間的信號(hào)干擾?！蓖踝用鬟€表示，“RPU耗電也很低?！?/p>

兼顧低功耗的關(guān)鍵在于RPU選用了大量非線性器件，相比傳統(tǒng)射頻器件滿速時(shí)候10%的效率，RPU的效率在不同頻段會(huì)有20%-40%的效率，達(dá)到了低功耗的效果。

即將到來(lái)的射頻變革

同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)更大帶寬、更大功率傳輸，低功率的RPU，目前正在做頭部客戶倒入，預(yù)計(jì)將在今年底投產(chǎn)。

接下來(lái)，得翼通信的RPU還將往更小型化和更具性價(jià)比的方向演進(jìn)。包括將外圍的配套芯片，比如電源直接集成到RPU里。

在路由器端，得翼通信也會(huì)進(jìn)行接收增強(qiáng)補(bǔ)償，這樣即便手機(jī)里沒(méi)有RPU芯片，路由器可以“聽(tīng)得更遠(yuǎn)”進(jìn)一步提升體驗(yàn)。

現(xiàn)在已經(jīng)清楚了路由器信號(hào)覆蓋的核心挑戰(zhàn)以及解決辦法，可以發(fā)現(xiàn)得翼通信是將宏基站的思路用到了小基站、無(wú)人機(jī)、路由器等。

這是得翼通信巨大的價(jià)值所在，宏基站提供商能夠研發(fā)數(shù)字補(bǔ)償芯片，但要將其小型化、輕量化，是一個(gè)技術(shù)、工程難題，也是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，從這個(gè)維度來(lái)看得翼通信是開(kāi)創(chuàng)者。

得翼通信的工程師們有用數(shù)字造射頻的遠(yuǎn)景，他們也在用射頻改變普通人的生活。

在頭部路由器公司、運(yùn)營(yíng)商、無(wú)人機(jī)廠商都接受了這個(gè)開(kāi)始看起來(lái)“有點(diǎn)怪”的RPU之后，變革很快就會(huì)到來(lái)。

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