创新技术驱动快速部署5 g的新产品、服务和商业模式

无线的未来发展中最引人注目的产品使用先进技术的组合来最大化系统性能,同时优化成本和力量。这样做将解锁5 g部署新的产品和服务为移动运营商和整个5 g的生态系统,从企业到消费者的经济。5 g提供如此多的潜力,行业如何克服与成本相关的挑战,权力,和性能,以确保5 g的第二波是成功?

任何一个精明的商人都知道保护自己的投资,同样适用于运营商和他们的4 g的投资。现有的4 g网络发射塔等基础设施和场所主机无线接入网络的不同部分,因此运营商正在探索如何建立这些投资通过升级5克。作为一个例子,高密度的位置,如大型城市地区,需要额外的广播能力。多与大规模多输出(mMIMO)板形成的支柱5 g无线部署,运营商可以升级现有的网站和他们代替被动4 g面板与活跃的5 g面板。当然,安装需要简单和低成本和硬件需要尽可能经济。

更好的成本优化

有几种方式运营商可以确保他们的5 g网络基础设施成本优化。例如,使用先进的硅技术升级现有4 g的网站5 g mMIMO电池板意味着原始设备制造商(oem)师系统最适合他们的独特需求。这最终意味着面板可以构建特定的成本需求,以及性能和带宽标准。的营业费用(OPEX),功率放大器(PA)倾向于主导功耗收音机面板,所以使用最新的PA技术是极其重要的。此外,mMIMO电池板的形式应该是类似于现有的4 g被动板,这样就可以不增加网站直接租赁所取代。

进一步为了帮助推动向前推出5克,运营商已经开始通过共享合作与5 g设备相关的成本。具体地说,在英国沃达丰(Vodafone)和西班牙电话公司宣布计划分享发射塔和面板的基础设施。这两个航空公司表示,这个网络共享协议将允许他们加快部署5 g技术和降低推广成本。这是可能由于3 gpp规范,允许运营商分享4 g和5 g在同一个广播,和收音机可以与多个运营商共享。

氮化镓技术PA

在部署5 g网络,电力消耗是另一个需要解决的重要项目。今天,不是基于LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)技术主导整个无线电功耗,与耗散超过1千瓦。所以,这是可以理解的,正在探索替代技术。具体来说,氮化镓(GaN)基础不是已经开始出现并已经部署,这是讲得通的考虑的属性GaN-based技术超过现有的硅基LMDOS技术的带宽和功率密度的要求。在中国,例如,GaN正在广泛使用由于其非常省电功能,特别是在更高的频率像3.5 GHZ。当使用氮化镓,巴勒斯坦权力机构的整体功耗可以明显改善,这对大小有连锁效应,体积,重量,和成本的面板。

随着氮化镓技术是非线性的,更强大的数字预失真(DPD)算法需要包括线性化最有效GaN不是力量。一旦功耗解决,然后可以减少散热片的体积和重量。散热片是主要从射频部分热量,所以通过减少射频的力量的体积和重量单位可以减少。的体积和重量单位决定了船员的人数和设备需要安装这些电池板的塔。成本的比例因子可以好几次,根据体积、重量和安装面板所需的人数。

先进的硅集成

数字流程自动化(DPA)使用氮化镓需要更强大的和400 mhz以上的处理带宽的能力是至关重要的。Xilinx最近宣布了一项新产品,Zynq RFSoC教育部,标准电池的IP硬块函数对权力和成本。自适应RFSoC平台比软硬化IP集成逻辑,使一个高性能、灵活的解决方案功耗小,节省成本。设备包括可编程逻辑,允许用户定制和添加自己的算法,优化和升级他们的设计标准和带宽的变化。这未来的适应性和能力证明是巨大的优势。

更重要的是,硬DPD IP是基于Xilinx生产证明甘软性IP和增强,支持先进的宽带不是提高功率效率。从本质上讲,这允许市场敏捷5 g推出发生颠覆性的商业模式由互操作性行动(例如,奥兰,提示),新的服务提供商,竞争加剧。平台的硬件适应性使创新而提供相同的优点的ASIC胚根端胚乳:没有减少风险和降低整体市场新进入者和传统oem的TCO。

图1:Zynq RFSoC DFE框图。

性能优化

当看着分布式单元(DU),许多运营商绑定到专有系统oem厂商提供的和没有控制这些系统的优化。5克的出现,3 gpp意味着分解基站,即分布式单元/中央单元(DU /铜),可以完全虚拟化。一个可行的解决方案可能是一个商品化服务器的方法,运行打开软件,运营商可以控制和优化自己对网络性能和5 g服务。的总体容量增益,DU和收音机单元之间的分区(俄文)是确保3-5X系统容量的关键改进是实现。这在很大程度上取决于分区和建筑之间的分裂功能,进入DU和位于俄罗斯的功能和电脑。

上行性能

更深入地观察性能优化,正确的体系结构分为基带和收音机是获得性能的承诺的关键。在第一波的部署,特别是上行(UL),已经有一些性能限制和预计的带宽和容量还没有交付。

俄文beamformer性能是影响几件事情,如年龄和梁的重量的准确性。重量有限梁频率分辨率也会影响上行5 g系统的性能,通常只有一个梁的重量是大约每12子运营商之间共享。这是因为前面拖(FH)接口就会完全饱和,如果个人射束权重应用于每个子载波。

如何解决这些UL性能挑战?实现参考之平衡梁的信道估计和计算重量直接在俄文beamformer意味着他们可以直接应用,导致低延迟通道模型更新和更高的性能。它也将导致改善梁体重与梁重量为每个子载波频率分辨率,又在UL提供更好的性能。然而,这需要额外的计算。幸运的是,最新的硅技术,如Xilinx整个的acap,提供特殊的计算密度低功耗执行实时、低延迟信号处理所要求的波束形成算法。人工智能引擎,整个的人工智能核心系列的一部分,是理想的实现所需的数学函数和提供高计算密度,先进的连通性,以及重组和重新配置的能力。ACAP设备也提供所需的额外容量升级beamformer和添加额外的功能即使部署。

O-RAN虚拟化

最后,我们不能谈论未来的5 g没有提及开放跑(O-RAN)。5 g运营商正在逐渐远离传统的专有的无线设备支持一个开放、分解DU /铜和俄文的方法,选择不同的供应商DU /铜(摘要& O-CU)和俄罗斯(O-RU)。采用O-RAN架构和规范,运营商可以选择更具创新性的方法为每个元素O-RAN,并从中受益减少CAPEX和OPEX和更低的总体拥有成本(TCO)。

无论是O-RAN或虚拟基带单元(vBBUs),这种“5 g的虚拟化”有telco-deployed软件服务的承诺在如视频、游戏、或要求汽车服务。5 g的基础设施投资增长来支持新的和更高的带宽服务,就需要一个更大的系统的加速度来满足日益增长的规模和带宽需求。为了解决这个问题,Xilinx提供了T1电信加速卡为O-RAN分布式单元(摘要)和vBBUs 5 g网络。Xilinx电信加速器卡片卸载对延迟敏感和吞吐量密集5 g基带功能,释放电信服务器处理器更有趣和商业化的软件功能。

图2:T1电信加速卡。

未来是适应力强

未来5 g技术看起来像什么?嗯,当然需要适应。第一批5 g提供了我们一个明确的成功指标和挑战下一个波浪,和很明显,先进的硅技术是一个关键的组件实现5 g的高容量,优化权力,成本和性能,以及改善和创新的产品和服务,在经济上可行的方式。