g 无线技术随时随地畅连无阻

《g 无线技术随时随地畅连无阻》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、5G无线技术随时随地畅连无阻随着5G通信市场初现端倪，无线设备制造商转向使用基于赛灵思FPGA的仿真系统。正当无线运营商为提高盈利水平而争先恐后向消费者提供新业务、新设备，增加带宽和业务方案之际，基础设施企业也在竞相把构成新一代无线通信基础的5G设备投入实用。为将这种5G无线基础设施变为现实，近期被国家仪器收购的BEEcube公司利用灵思FPGA和Zynq®-7000AllProgrammableSoC为5G设备制造商提供新的仿真系统和移动手持终端仿真器。BEE7及nanoBEE正在提升设计团队的创新力和生产力，这样他们就能领先竞争

2、对手把5G技术投放市场。在详细介绍BEEcube基于FPGA的新款产品之前，我们先简单介绍一下无线通信行业对5G市场的愿景和该市场面临的技术挑战。5G愿景构建无线行业未来的关键部分就是5G无线网络的大规模部署。5G的首要目标旨在支持千倍容量增长，支撑至少1000亿台设备的连接需求，为单个用户提供10Gbps数据速率。此外,这些新网络能够在人、机器和设备之间提供大规模低时延连接。5G网络有望从2020年开始部署。通过演进LTE和Wi-Fi等现有无线射频接入技术，并结合全新技术可打造出5G无线接入技术。虽然业内已设定5G的最终目标，但究

3、竟如何实现这些目标是一个需要投入数十亿美元才能解决的问题。世界各地的众多企业都正在开发5G基础设施设备以及通过5G进行通信的大量先进设备。5G的详细技术方案虽然尚未确定，但有几件事是很明确的。未来的无线系统将利用通过大规模MIMO提供的空间分集，以及波束成形和相关技术，更高效地发挥现有带宽的作用。新分配的频谱将专门用于蜂窝通信，增大整体信道容量。通过载波聚合技术和新频带，将实现更高的用户吞吐量。城市蜂窝站点的密度将增大，同时功耗要求将降低，给定区域的频谱利用率也将显著提高。核心网络将增加云在数据和控制方面的用途。由于5G标准尚未制定

4、，如果企业能使用拥有海量I/O且计算功能强大的FPGA平台来演示正常运行的“无线”系统，将有助于让其思路和规格为国际标准组织所采用。这些平台能实现快速原型设计，便于在现场使用真实数据测试算法并连续运行数天或数周。理想的无线基础设施原型设计平台没有单个平台能够满足对5G原型设计的全部要求。但已经能够明确关键要求。数据吞吐量提升1,000倍会给所有5G通信硬件带来压力。所有原型平台的容量密度必须能够扩展到数十TBps，接入数百条光纤，并支持数十GS的RF模拟数据。实现大规模MIMO中使用的众多天线与扇区上的高阶调制方案所需的DSP处理能

5、力极高。需要数万个乘法累加器(MAC)单元。随着新型通信系统日趋复杂，除最大型OEM厂商外，不是所有的OEM厂商都能保有其全部IP。拥有包括大规模MIMO、CPRI、多波形和LTE-Advanced协议栈在内的丰富IP集可以显著加速开发进程（见侧边栏）。全球各地的运营商都在努力把尽量多的处理推送到云端。这一努力可充分利用数据中心的规模效益，而且通过这样做，可以降低每次调用的处理成本。高效连接至云端需要10GE、40GE或PCIe®接口。编程模型必须支持现有的主要C语言、C语言转逻辑门、VHDL、Verilog设计流程和各种高级建模环

6、境（LabVIEW和MATLAB®/Simulink®属于两种最常见的）。在时钟方面，为了保持高信息密度的宽带无线信号的完整性，该硬件必须能够从CPRI或同步以太网提取嵌入式时钟，同时还能够清除时钟，并在高达6GHZ的ADC采样频率下使设备的机架保持时钟抖动低于300fs。为应对这些挑战，BEEcube已开发出一个名为BEE7的功能强劲的新型仿真平台。该平台可充分发挥赛灵思Virtex®-7FPGA的业界一流特性。BEE7平台架构BEE7平台是BEEcube全新设计的，用来满足上述新一代通信系统要求的高端架构。下面我们将详细介绍BE

7、E7，并了解如何用一个平台解决5G原型设计问题。在开发高级无线原型设计架构时，您所面临的一个最大挑战就是连接。需要快速高效传输的数据量极为庞大。BEE7原型设计系统的核心是赛灵思XC7VX690T。该器件将80个串行收发器和3,600个DSPSlice结合在一起，让690T成为高级无线应用的世界一流引擎（对原型和对早期现场试用均是如此）。图1是BEE7刀片。注意：ATCA板型通常用于电信行业。这样便于把BEE7用于现有的基站箱中，供现场试用。四个690TFPGA采用图2所示的方式连接。四个FMC插槽把每个FPGA都连接到一个高性能模

8、拟卡上，支持5.6Gsps的采样率。总容量为64GB的DDR3存储器既可用来采集数据，也能用作广播数据的缓冲器。该存储器在原型设计的初期阶段极为有用。设计团队可使用国家仪器的LabVIEW或TheMathworks的MATLAB来创建