今天,AMD(前身为Xilinx)宣布,其Xilinx Zynq UltraScale+RFSoC正在设计成多个Evenstar RU(无线电单元),这标志着为Evenstar计划和Open RAN运动增添动力迈出了关键一步。

在这篇文章中,我们将Evenstar计划和Open RAN放在上下文中,研究AMD的RFSoC作为一种开放式RAN无线电系统,并分享我们对AMD数据中心和通信集团高级总监业务主管Gilles Garcia的采访中的见解。

 

Evenstar计划和开放式RAN

自脸书母公司Meta于2020年推出Evenstar计划以来,这一努力势头越来越大,并已成为推动基于开放式RAN的基础设施理念的主导力量,挑战了无线电信系统提供商的传统模式及其整体解决方案。

在Meta Connectivity的领导下,Evenstar计划是运营商(服务提供商)和技术供应商之间的联合倡议。Meta的Evenstar项目目标是为开放式RAN生态系统中的4G和5G网络制定适应性强、高效且“支持元宇宙”的RAN参考设计。此外,Evensstar符合3GPP和O-RAN规范。

 

In single-vendor RANs, hardware and software are part of one system. Open RANs decouple these elements and use open standards-based interfaces.

在单一供应商RAN中,硬件和软件是一个系统的一部分。开放RAN将这些元素解耦,并使用基于开放标准的接口。图片(已修改)由提供AMD公司

 

对于传统的RAN,网络的所有元素,包括RRU(远程无线电单元)硬件、DU(分布式单元)硬件和CU(集中式单元)软件,都是作为一个套装从诺基亚或爱立信等网络供应商处出售的。

相比之下,Open RAN和Evenstar计划的方法是将这些元素解耦,并提供支持标准接口的替代解决方案。开放式RAN模型要求基于开放接口的多供应商、分类、可互操作的RAN。正如上图所示,虽然我们离完全开放的模型还有几年的时间,但开放式RAN方法最终可以消除对蜂窝塔中本地基站单元的需求。

然而,Open RAN方法的一个有效反驳是,传统的无线网络系统供应商为服务提供商提供一站式购物。Garcia说:“一站式购物的问题是,运营商不确定他们要买什么,或者他们经常支付比他们需要的更多的设备。有了Open RAN,运营商可以找到硬件和软件供应商,让他们定制适合他们想要的网络货币化方式的设备。”

 

AMD的自适应RFSoC作为单芯片无线电子系统

AMD表示,采用Xilinx Zynq RFSoC架构的Evenstar RU具有灵活性,可以满足基于相同硬件的4G/5G、毫米波和低于6 GHz网络的要求。预计这将使使用该平台能够轻松应对各种无线电配置和新兴标准,从而使无线电供应商能够对市场机会做出快速反应。

事实上,AMD RFSoC不仅仅是这些RU设计的一部分,它实际上是整个无线电。该设备不是经典的FPGA,而是一种自适应SoC。该设备声称提供SoC和处理功能,并与许多ASIC(专用IC)单元块硬件相结合,同时留下一些可编程逻辑,以便设计者能够脱颖而出。

重要的是,RFSoC具有丰富的片上模拟功能块,包括RF ADC、RF DAC、下变频器功能等。总之,RFSoC提供了一种能够实现单芯片8T8R FDD/TDD(频分双工/时分双工)无线电的加固无线电系统。

 

The RFSoC is not an FPGA. It is an Adaptive SoC combining processing, analog and RF function blocks, and some programmable logic.

RFSoC不是FPGA。它是一种自适应SoC,结合了处理、模拟和RF功能块以及一些可编程逻辑。图片由提供AMD公司

 

RFSoC上的每个模拟设备块启用部分无线电功能。RF DAC和RF ADC提供7.125GHz的直接RF带宽。DPD(数字预失真)块支持传统和新型(400MHz)GaN(氮化镓)功率放大器。CFT(波峰因数降低)块提供高达400MHz的瞬时带宽(IBW)。DUC(数字上变频器)和DDC(数字下变频块)支持多载波和多频带。最后,RFSoC上的信号处理单元为无线电提供了重新采样和均衡器功能。

 

RFSoC促进了运营商的多样化需求

基于RFSoC的无线电的广泛功能和灵活性可以转化为服务运营商的一些强大功能。除了支持400 MHz(8T8R)外,该设备还声称支持高达1600 MHz的IBW毫米波中频收发器。SoC的嵌入式处理提供了更大的每天线计算配置,或者每个无线电提供了更多的天线。通过为每个无线电提供更多的带宽,系统可以具有更少的无线电单元,这意味着更少的功率放大器和相关的更低的系统成本。

 

The RFSoC enables aggregation of up to 8 carriers per antenna on an 8T8R FDD radio.

RFSoC能够在8T8R FDD无线电上实现每个天线最多8个载波的聚合。图片(已修改)由提供AMD公司

 

同时,RFSoC可以很好地适用于多个运营商共享同一RAN的情况。该设备支持多频段操作,每个天线最多可聚合8个载波。此外,4G LTE和5G可以在同一无线电上运行(多频段、多模式)。通过同一个无线电的更多数据管道再次意味着更低的系统成本。

加西亚表示,他还没有看到两个以上的运营商使用RFSoC设计。他说:“尤其是在欧洲,我们看到两到三家运营商合作。但通常他们只有两家运营商在密切合作。”。也就是说,有能力让几个运营商共享相同的无线电。

 

加速开放式RAN采用的解决方案

总而言之,AMD的RFSoC技术与Meta的Evenstar计划的结合似乎为无线网络中向开放式RAN架构的发展增添了活力。这种转变不会在一夜之间发生,但使用相同硬件进行多个无线电设计的能力可能会对降低成本和复杂性产生巨大影响。这只能帮助为未来所谓的元宇宙网络铺平道路。