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      Meta 使用 AMD 的RFSoC構建 5G 基站

      2022-05-18 11:54:30 來源:EETOP
      EETOP編譯自electronicdesign

      AMD表示,它正在向 Meta Platforms 提供可編程無線電 SoC,作為一項計劃的一部分,以降低構建能夠處理來自 Metaverse 的海量數據的龐大無線網絡的成本。


      這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的芯片制造商正在向 Meta 的 Evenstar 計劃提供 Xilinx 設計的 Zynq UltraScale RFSoC,該計劃推廣用于構建 4G 和 5G 基站的新 Open RAN 技術。


      關于基站

      基站(也稱為無線電接入網絡 (RAN))是一組硬件模塊,通常安裝在電線桿或建筑物上,并將電話或其他設備連接到無線網絡。RAN 包括一個無線電單元 (RU),其中包含射頻 (RF) 收發器和其他 IC,以轉換和放大 RF 信號。無線電單元通常位于靠近或直接集成到基站上的天線中。

      基站的其他關鍵組件之一是分布式單元 (DU),其中包含運行 RAN 協議棧的 L1(或 PHY)功能或與 RU 共享負載的基帶處理器。最后一個組件是中央單元 (CU),它在運營商的云數據中心內運行并控制多個 DU。

      據行業分析師稱,當今的基站充滿了專有接口,因此電信公司被迫從單一供應商處購買預先集成的硬件和軟件捆綁包中的所有組件。

      Open RAN 允許電信公司為基站混合和匹配“同類最佳”的硬件和軟件,而不是從愛立信、華為、諾基亞或其他供應商那里購買所有東西。專家警告我們已經過了好幾年從用于構建基站的完全開放模型開始,但 Open RAN 標準可以為電信公司提供更大的靈活性,并使硬件定價更具競爭力。

      Open RAN 允許靈活地劃分網絡功能——一個稱為disaggregated RAN 的概念。AMD 表示,Zynq RFSoC 為電信公司提供了在無線電和 DU 之間劃分基帶處理的靈活性。

      自適應 SoC,硬 IP

      RU 包含一系列組件,包括 RF 收發器和數字前端 (DFE),這是 AMD 面向 UltraScale RFSoC 系列的構建塊。DFE 是基站中較為關鍵的階段之一。它充當 RF 收發器和 RF 芯片與另一側的基帶調制解調器之間的橋梁,用于處理無線電中的 PHY(或 L1)信號處理工作。

      DFE可以實時重新配置無線電中的信道,并對來自基站天線的無線電信號進行預處理,然后將其澄清,然后將其發送到DU中的基帶處理器。

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      AMD 的 Xilinx Zynq Ultrascale RFSoC

      憑借其異構架構,UltraScale RFSoC 可用作完整的軟件定義無線電,可滿足基于毫米波和 6GHz 以下頻段的 4G 和 5G 網絡的一系列要求。

      AMD 表示,UltraScale RFSoC 結合了用于 RF 功能的強化邏輯,同時保留了一定程度的可編程邏輯(賽靈思 FPGA 的核心邏輯類型相同),因此其客戶可以將自己與其他電信公司區分開來。

      由于能夠在單個無線電中同時在 4G LTE 和 5G 模式下運行,該芯片具有一個寬帶射頻收發器,該收發器具有八個發送和八個接收通道,瞬時帶寬 (IBW) 高達 400 MHz。

      Xilinx RFSoC 核心的硬件加速器可以執行數字上變頻 (DUC) 和下變頻 (DDC),以將基帶信號上移或下移到不同的頻率。內部的數模 (DAC) 和模數轉換器 (ADC) 支持 7.125 GHz 的直接射頻帶寬。硬化邏輯可以處理其他雜務,例如降低波峰因數 (CFR),以減少無線電傳輸中的噪聲。

      最后,賽靈思制造的 RFSoC 中的信號處理單元提供重采樣和其他無線電功能。


      OPEN RAN 的未來


      5G 無線電需要高端芯片,不僅要滿足在現場廣泛部署的帶寬、功率和成本效率,而且還必須具有適應新 5G 標準(如 Open RAN)的靈活性。

      將所有東西集成在一個緊湊的芯片上可以減少硬件的功耗和散熱。硬 IP 的使用有助于控制成本,而可編程邏輯為設計靈活性打開了大門。

      寬瞬時帶寬使其能夠支持基站中每個天線最多八個載波的載波聚合(CA)。同一無線電中的更多數據管道有助于降低系統級別的成本。

      還有一個用于數字預失真(DPD)的硬件加速器,廣泛用于增加射頻功率放大器的線性度。AMD 表示,這是一款軟核處理器,客戶可以根據自己的特定要求進行調整。

      RFSoC 可與各種高能效功率放大器搭配使用,包括有助于提高4G LTE 和 5G RAN 中的功率效率和密度的先進寬帶 GaN 功率放大器。它用作毫米波中頻 (IF) 收發器,提供高達 1,600 MHz 的帶寬。 

      原文:

      https://www.electronicdesign.com/technologies/embedded-revolution/article/21241987/electronic-design-meta-uses-amds-radio-socs-to-build-5g-base-stations

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