1.导言
咱们现在处于蜂窝衔接的转型时期,未来无处不在的无线衔接正在鼓起。在全球范围内,2G、3G和4G的成功推进手机运用量达到了令人难以置信的75亿部。令人震惊的是,这使得移动设备的数量比全球人口还要多。或许更具影响力的是,蜂窝衔接对那些之前被数字化剥夺权利的人发生的影响; 例如,2016年撒哈拉以南非洲区域每100人一般有1部固定电话,但有74台移动衔接设备。
展望未来十年,跟着5G的呈现,无线基础设施将变得愈加遍及,乃至与咱们日常日子的方方面面彻底融为一体。 5G接连了从前蜂窝规范(在驱动带宽方面)的形式,但也将其扩展到更多设备和运用形式。
首要趋势包含:
1.对增强型移动宽带(eMBB)和其他使用的带宽添加需求,特别是以10倍现有吞吐量或许更高速率驱动的瞬时可用带宽。
a. 这将是5G规范化带来的首波驱动力,其间3GPP已于2017年完结非独立(即LTE辅佐)新无线电(NR),2018年可供给5G独立版,如图1所示。
b. 5G的布置也将依据频段状况分阶段进行,首要布置6GHz以下,然后是毫米波(mmWave)频率的接连频段,以便在稍后阶段支撑要害eMBB使用。
图1:5G的ITU和3GPP时间表
2.跟着物联网(IoT)蜂窝网络衔接的到来而衔接到很多的设备。估量到2020年将有500亿台蜂窝网络衔接的设备。这些需求傍边的一部分能够经过现有规范满意,一起也要靠Release 16版别中海量机器类通讯(mMTC)的现有规范去完成了。
3. 新的使用形式也在不断涌现,这对移动设备及其蜂窝无线基础设施提出了新的要求。示例包含:
a.用于衔接多个电池供电物联网端点的低带宽、低功耗的要求,以完成mMTC相关的衔接和监控;
b.用于车辆到车辆和车辆到基础设施的衔接(C-V2X)高牢靠性、低推迟蜂窝网络,以弥补现有的V2X处理方案
c.为长途手术和增强/虚拟现实等新式使用供给的高牢靠性、低推迟支撑
后两类使用将经过行将推出的3GPP超牢靠、低推迟衔接(URLLC)规范来处理。
4. 对边际剖析和移动边际核算(MEC)的新需求。核算重心正在从曾经估量的将数据发送到集中式核算资源进行处理,改变为移到坐落数据生成原点邻近的分布式核算资源的新典范。形成这种改变的原因是多方面的:新式使用严厉的推迟要求、越来越巨大的数据量,以及优化稀缺网络资源的希望等等许多方面。
2.基带
在本文中,咱们考虑怎么经过具有高性能CPU子系统和包含FPGA可重编程加快硬件处理单元的SoC架构来成功应对5G的共同需求。
基带从网络接口(例如以太网)获取数据,并将其转换为经过前传(Fronthaul)接口传输到射频前端进行传入/传出的杂乱样本。以下高档原理图包含用于LTE下行链路的发送器(图2a),以及用于上行链路的接收器(图2b)。