Meta 使用 AMD 的RFSoC构建 5G 基站

2022-05-18 11:54:30 来源:EETOP
EETOP编译自electronicdesign

AMD表示,它正在向 Meta Platforms 提供可编程无线电 SoC,作为一项计划的一部分,以降低构建能够处理来自 Metaverse 的海量数据的庞大无线网络的成本。


这家总部位于加利福尼亚州圣克拉拉的芯片制造商正在向 Meta 的 Evenstar 计划提供 Xilinx 设计的 Zynq UltraScale RFSoC,该计划推广用于构建 4G 和 5G 基站的新 Open RAN 技术。


关于基站

基站(也称为无线电接入网络 (RAN))是一组硬件模块,通常安装在电线杆或建筑物上,并将电话或其他设备连接到无线网络。RAN 包括一个无线电单元 (RU),其中包含射频 (RF) 收发器和其他 IC,以转换和放大 RF 信号。无线电单元通常位于靠近或直接集成到基站上的天线中。

基站的其他关键组件之一是分布式单元 (DU),其中包含运行 RAN 协议栈的 L1(或 PHY)功能或与 RU 共享负载的基带处理器。最后一个组件是中央单元 (CU),它在运营商的云数据中心内运行并控制多个 DU。

据行业分析师称,当今的基站充满了专有接口,因此电信公司被迫从单一供应商处购买预先集成的硬件和软件捆绑包中的所有组件。

Open RAN 允许电信公司为基站混合和匹配“同类最佳”的硬件和软件,而不是从爱立信、华为、诺基亚或其他供应商那里购买所有东西。专家警告我们已经过了好几年从用于构建基站的完全开放模型开始,但 Open RAN 标准可以为电信公司提供更大的灵活性,并使硬件定价更具竞争力。

Open RAN 允许灵活地划分网络功能——一个称为disaggregated RAN 的概念。AMD 表示,Zynq RFSoC 为电信公司提供了在无线电和 DU 之间划分基带处理的灵活性。

自适应 SoC,硬 IP

RU 包含一系列组件,包括 RF 收发器和数字前端 (DFE),这是 AMD 面向 UltraScale RFSoC 系列的构建块。DFE 是基站中较为关键的阶段之一。它充当 RF 收发器和 RF 芯片与另一侧的基带调制解调器之间的桥梁,用于处理无线电中的 PHY(或 L1)信号处理工作。

DFE可以实时重新配置无线电中的信道,并对来自基站天线的无线电信号进行预处理,然后将其澄清,然后将其发送到DU中的基带处理器

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AMD 的 Xilinx Zynq Ultrascale RFSoC

凭借其异构架构,UltraScale RFSoC 可用作完整的软件定义无线电,可满足基于毫米波和 6GHz 以下频段的 4G 和 5G 网络的一系列要求。

AMD 表示,UltraScale RFSoC 结合了用于 RF 功能的强化逻辑,同时保留了一定程度的可编程逻辑(赛灵思 FPGA 的核心逻辑类型相同),因此其客户可以将自己与其他电信公司区分开来。

由于能够在单个无线电中同时在 4G LTE 和 5G 模式下运行,该芯片具有一个宽带射频收发器,该收发器具有八个发送和八个接收通道,瞬时带宽 (IBW) 高达 400 MHz。

Xilinx RFSoC 核心的硬件加速器可以执行数字上变频 (DUC) 和下变频 (DDC),以将基带信号上移或下移到不同的频率。内部的数模 (DAC) 和模数转换器 (ADC) 支持 7.125 GHz 的直接射频带宽。硬化逻辑可以处理其他杂务,例如降低波峰因数 (CFR),以减少无线电传输中的噪声。

最后,赛灵思制造的 RFSoC 中的信号处理单元提供重采样和其他无线电功能。


OPEN RAN 的未来


5G 无线电需要高端芯片,不仅要满足在现场广泛部署的带宽、功率和成本效率,而且还必须具有适应新 5G 标准(如 Open RAN)的灵活性。

将所有东西集成在一个紧凑的芯片上可以减少硬件的功耗和散热。硬 IP 的使用有助于控制成本,而可编程逻辑为设计灵活性打开了大门。

宽瞬时带宽使其能够支持基站中每个天线最多八个载波的载波聚合(CA)。同一无线电中的更多数据管道有助于降低系统级别的成本。

还有一个用于数字预失真(DPD)的硬件加速器,广泛用于增加射频功率放大器的线性度。AMD 表示,这是一款软核处理器,客户可以根据自己的特定要求进行调整。

RFSoC 可与各种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进宽带 GaN 功率放大器。它用作毫米波中频 (IF) 收发器,提供高达 1,600 MHz 的带宽。 

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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