(图片来源于:flex5gware.eu)

引言

5G技术已成为下一代无线通信技术的焦点。然而,Flex5Gware,旨在提供高度可重构的硬件以及软件平台,同时考虑到增加容量,降低碳足迹,可伸缩性和模块性,通过一些列关键技术,让4G无线移动系统平滑过渡到5G。

Flex5Gware项目简介

Flex5Gware(Flexible and efficient hardware/software platforms for 5G network elements and devices) 是欧盟“地平线2020”科研规划下的一个研究项目,主要是为5G组网元素和设备,提供灵活高效的软硬件平台。下图是Flex5Gware的名片:


(图片来源于:flex5gware.eu)

Flex5Gware联盟参与者

Flex5Gware同时也是一个行业联盟,旨在评估和展示已开发的5G技术。Flex5Gware联盟包括大型行业领导者,来自运营商(阿尔卡特朗讯,爱立信和NEC),半导体制造商(Intel)和网络运营商(意大利电信 ),也包括顶尖的研究和学术机构(CEA, CNIT, CTTC, Fraunhofer-IAF, iMinds, KU Leuven, UC3M, UNI Pisa, VTT),同样还有三个中小企业的加入(TST-Sistemas, Sequans, Wings ICT-Solutions)。

Flex5Gware总体目标

Flex5Gware的总体目标,是针对组网元素和设备,提供高度可重构的硬件平台以及软件平台,同时考虑到增加容量,降低碳足迹,可伸缩性和模块性,让4G无线移动系统平滑过渡到5G。5G软硬件平台,为了实现预期移动数据流量的指数增长(1000倍增加),以及应用的高度多样性(从低数据率低功耗的M2M应用,到高交互性高分辨率的应用)。

Flex5Gware,将采用全方位的办法,对于5G关键构件开展研究和实现,为软硬件平台提供通用、灵活、可重构、高效的操作。Flex5Gware所倡导的技术,一般需要满足5G通信平台以下两个目标之一:

  1. 提高能量和频谱效率

  2. 提高模块性和灵活性,即可重构性和可扩展性

(图片来源于:flex5gware.eu)

所以,Flex5Gware联盟,划分为4个技术小组,来实现这些目标:

  1. 射频前端和天线

    a) 用于多频段,可重构操作和最大化总体带宽的射频子系统(功放、低噪音放大器、变频器、滤波器、混合器),工作在6 GHz一下频段。先进的半导体材料硅基氮化镓(GaN-on-Si) 和 碳化硅基氮化镓GaN-on-SiC),IntelligentThings之前在《“氮化镓”制成的功率放大器 助力5G无线移动通信》一文中(点此阅读)中有提及。

    b) 主动低成本天线(紧凑的,一致的),在6 GHz一下频段工作,基于基片集成波导(SIW)技术
    c) 产生用于毫米波技术频段的28纳米工艺的CMOS芯片
    d) 用于毫米波技术的联合天线功率放大器
    e) 用于毫米波技术的射频减损分析

  2. 混合信号技术

    a) 用于多频段操作和大带宽的宽频数模和模数转化器

    b) 基于联合模拟和数字处理的功耗降低和线性化技术(例如:包络线跟踪,预失真)

    c) 基于新型光纤天线收发器子系统技术的新型高带宽天线链接

    d) 全双工操作

  3. 数字前端和软硬件功能拆分
    a) 用于5G波形处理的数字硬件架构
    b) 高级接收器架构(包含用于用户设备的灵活高效的MIMO解码器和支持多目标的最佳化的FEC解码器
    c) 灵活的软硬件分割和其他的模块化架构

    d) 收发器硬件抽象化,可被5G编程终端支持(这包括在硬件中集成传感器和位置感知)

  4. SW模块和功能
    a) 可重构,可重新编程的软件架构,通过适当的抽象接口,对于异构无线设备和接入网络进行灵活的管理和控制。

    b) 反馈环分析,“空中”实时操作的多结点协调,结点更新,提供可靠、延迟和“安全失败”操作。

    c) 一组由库和模块组成的软件工具,可支持新的软件功能,例如:虚拟化基带单元(BBU),和可重构层,考虑到可重构性,具有更大程度的灵活性。

    d) 在一个集中化的RAN环境中,灵活、有效的资源分配机制,让操作人员提升性能,节约能源。


结语


随着物联网,车联网等技术的发展,对于无线通信网络要求越来越高,这成为了推动5G网络发展的重要因素。所以,世界各国均在大力推进5G网络,以迎接下一波科技浪潮。


IntelligentThings将带大家,持续关注5G的研发,部署,测试和一些列关键技术,同时紧跟Flex5Gware,与大家一起分享5G技术动态。


参考资料

【1】http://www.flex5gware.eu/


如果大家有什么关于物联网,智能硬件,创新方向的技术或者产品问题想了解,请写评论告诉IntelligentThings,我会定期参看大家的问题,并选择一些来回答。


Flex5Gware项目:推动5G平台及关键技术研发
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