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2020年03月18日 | 5G基带给先行一步者敞开大门
2020-03-18 来源：爱集微
有一段时间，华为似乎牢牢掌握了全球最早通过无线电接入网络扩建的5G基础设施的大部分。随后地缘政治方面的担忧引发了质疑。现在所有迹象都表明我们回到了一个公平的竞争环境，只要其他参与者能够快速提升无线电技术。大门已经完全敞开，然而5G对基带系统提出了重大的全新需求。
基带中的5G需求非常复杂，从何处入手探索面临诸多挑战。当然，在多个高频段支持大规模MIMO信道必然带来进行大规模处理的要求。基带还必须在6GHz以下和mmWave毫米波频段支持从eMBB到URLLC的广泛服务，同时继续支持传统LTE。这涉及到许多完全不同的架构、算法和模式。
为了避免在同时考虑所有选项时无所适从，应规划一个集中式无线接入网（C-RAN）配置。远程射频单元（RRU）执行非常基础的运算、底层PHY处理和天线附近的波束成形，并将大部分处理工作交给中心局。尽管如此，RRU运算模块必须为所有这些通信链路提供重要聚合，以处理大规模MIMO、波束成形和不同的射频接入技术（RAT）。
回到中心局，所有这些RRU的更多、更快的链路同样需要大量聚合来提供高水平并行性。该聚合还应支持基带单元（BBU）池，允许处理器在多个RRU连接之间有效共享，从而降低网络运营商的资金和运营成本。
以上是第一部分挑战。第二部分是无线接入网络本身的迅速发展，从传统分布式RAN （D-RAN – 大部分基于每个信号塔的处理）到集中式（C-RAN - 大部分位于中心局或边缘局的处理）以及完全虚拟化V-RAN，全都秉承降低成本和提高灵活性的理念。专用网络也是新兴方案之一。另一个热门选项是开放式RAN (O-RAN)，旨在RAN中实现硬件和软件的解耦。维护以上任何方案都需要针对ROI进行更加灵活的计划分配和优化。
第三个考虑因素是需要支持多用户和多计算任务。想象一个5G信号，100MHz带宽（最大值）。可以分配给单个用户，为其提供数千兆链路。或者，可以在同一个带宽中聚合多个用户，让每个用户获得较小的带宽配额。AR/VR 增加了另一个难题，要求超低延迟链路，而这需要短期资源分配。在此类多用户案例中，高效向量计算变得极具挑战性 - 标准大向量支持（对于单个用户非常有效）并不足够；底层硬件架构需要精心设计，以适应采用众多小型槽位的应用。
当然，5G是一个远大的动态目标。3GPP（第3代移动通信合作伙伴计划）已经批准了支持eMBB初始部署的Rel-15标准。在预计几个月内发布的Rel-16标准中，将推出处理超短延迟的URLCC。以此类推，Rel-17预计将于2021年发布。纯硬件解决方案将难以为继。掌握所有这些版本的标准并适应由此引发的各种新挑战，需要一个快速且专为软件定义操作而构建的硬件平台。
这个市场值得追逐吗？分析人士预测，RAN每年持续的资本支出将达到300亿美元，尽管5G上线面临广泛担忧，但预计在2022年以后，5G基站投资将在这些支出中占据主导地位。
为了大规模满足所有这些需求，需要一个专门针对基带应用进行优化的，并联合一家领先的基础设施设备制造商开发的全新DSP架构。为了满足5G的最高性能要求，内核必须足够快，且必须非常灵活地支持多核和多线程实现动态资源分配。它还应非常高效地支持应用程序所需的大型核心集群。
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