在最近的2023年嵌入式世界大會(huì)上，Enclustra 很高興地邀請(qǐng)到來自法國(guó)的b<>com公司作為我們的合作伙伴展示他們最新開發(fā)的：便攜式5G基站樣機(jī)。讓我們與高級(jí)連接實(shí)驗(yàn)室的副實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理Patrick Savelli一起看看這項(xiàng)允許在特定情況下部署私人5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)吧。

Question

嗨，Patrick Savelli，你能告訴我們更多關(guān)于你在嵌入式5G方面的工作嗎？

Answer

我們已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)完整的緊湊型5G基站解決方案。它允許部署一個(gè)基于O-RAN架構(gòu)的5G無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN），其硬件原型是基于我們的合作伙伴Enclustra FPGA 核心板Mercury+ XU1 和開發(fā)底板Mercury+ ST1解決方案開發(fā)的。

水星Mercury+ XU1(欲了解詳細(xì)信息，可點(diǎn)擊圖片傳送)

亮點(diǎn)

基于Xilinx's Zynq Ultrascale+ MPSoC XCZU6CG/6EG/9EG/15EG

具備ECC（Error Correction Code，糾錯(cuò)碼）的DDR4 SDRAM

19.2 GByte/sec內(nèi)存帶寬

提供PCIe Gen2 x 4，2 x USB 3.0，2 x Gigabit Ethernet

多個(gè)型號(hào)可供選擇，提供工業(yè)級(jí)型號(hào)

采用3個(gè)168-pin Hirose FX10連接器，引出294個(gè)用戶I/O

提供Linux BSP和工具鏈

功能強(qiáng)大、身材小巧的FPGA核心板

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水星Mercury+ ST1底板(欲了解詳細(xì)信息，可點(diǎn)擊圖片傳送)

亮點(diǎn)

兼容所有水星Mercury(+)系列FPGA和SoC核心板

適用于從原型到量產(chǎn)

身材緊湊（120 × 100 mm）

為視頻應(yīng)用而設(shè)計(jì)的大量接口

Answer

我們選擇了一個(gè)非常靈活的架構(gòu)，它可以適應(yīng)不同的頻段和MIMO配置。嵌入式技術(shù)將使我們能夠在ARM處理器上運(yùn)行部分RAN協(xié)議棧，并通過在FPGA上實(shí)現(xiàn)加速一些物理層處理。

我們的注意力也集中在能源消耗上，通過所選擇的技術(shù)和通過實(shí)施數(shù)字預(yù)失真來提高功率放大效率。因此，整個(gè)系統(tǒng)的功耗約為100瓦。

這種類型的技術(shù)需要廣泛的專業(yè)知識(shí)，從軟件開發(fā)、信號(hào)處理、射頻、硬件設(shè)計(jì)、集成和測(cè)試。我們的團(tuán)隊(duì)通過Enclustra GmbH提供的現(xiàn)成的FPGA系統(tǒng)模塊（SoM）解決方案使我們從這種多樣性的技能中受益。

Question

這種應(yīng)用的好處是什么？

Answer

這些選擇使我們能夠減少部署我們的b<>com *Dome* 5G私人網(wǎng)絡(luò)所需的硬件尺寸和重量。我們可以將我們的基站（包括O-RAN架構(gòu)中定義的CU、DU和RU組件）和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)核心裝入兩個(gè)無風(fēng)扇金屬mini-ITX格式的機(jī)箱，每個(gè)機(jī)箱的尺寸小于30厘米，包裝重量小于10公斤。輸出功率達(dá)到2x5瓦。

添加電池后，這個(gè)解決方案可以很容易地在野外運(yùn)輸和部署。一個(gè)背包、一輛車、甚至一架無人機(jī)都可以攜帶他。

Question

在什么情況下，這種方法變得至關(guān)重要？

Answer

它可以在無法實(shí)施更多傳統(tǒng)解決方案的情況下部署私人5G網(wǎng)絡(luò)。無論是在民用還是軍用領(lǐng)域，用例都是眾多且多樣的。例如，在公共安全領(lǐng)域，當(dāng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)飽和或惡化時(shí)，可以在事件發(fā)生期間或人道主義緊急情況下提供本地通信手段。

我們還設(shè)想了其他用途，例如在覆蓋率低的地區(qū)組織的活動(dòng)中部署臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)，而這些地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)很快就會(huì)飽和，如音樂節(jié)。