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5G工程的生态系统：基 础设 施 作者：Barr y Manz，贸泽电子专稿 Barry Manz是Manz Communications, Inc（. 曼兹通信公司）的总裁，该公司是他于19 87年创立的技术媒体关系机构。他曾与 100多家公司 在射频、微波、国防、测试和测量、半导体、嵌入式系统、光波及其它市场进行过合作。 与前代相比，第五代(5G)蜂窝无线电是一场前所未有的革 命 。它涵盖的不仅仅是智能手机和平板电脑，更是开启了 万物互联的新时代。企业连接性和消费者连接性第一次变 得同等重要。尽管移动性仍旧是5G运营环境的核心重点， 但5G也将服务于众多固定应用。无论是满足移动应用还是 固定应用，5 G 基础设施仍将需要基站(实际上比目前现有 的基站数量要高出几个数量级)，而部署这些基站可能是开 发完整5G生态系统过程中最具挑战性的任务。 虚 拟 化 5G对当前无线基础设施的影响触及三大重 要 用 例 。首 先 是 传 统 移 动 通 信，即 增 强 型 移 动 宽 带 (eMBB)，其 次 是 大 规 模 机 器 类 通 信 (mMTC) 物 联 网(IoT) 环 境，最 后 也 是 最 新 的 用例是超可靠低延迟通信(URLLC)，这也是 要求最为苛刻的用例。要满足所有这三个用 例的需求，就必须进行根本的变革，让基础设施从基于硬 件的网络架构转变为虚拟架构，变成基于网络功能虚拟化 (NFV)、软件定义网络(SDN)、网络边缘处理和分析、网络切 片和其他无线基础设施未曾采用过的技术。 网络从基于硬件向基于软件(即虚拟)的转型对各种规模的 基站都造成了影响。这种新范式的两个"虚拟化工具" (NF V 和SDN)执行的功能大同小异，因为它们均使用更少的硬件 来提供大得多的网络控制，从而减少或消除随着网络发展 而要对硬件进行变更的需求。这些虚拟化工具的能力也意 味着只需更少数量的硬件。 使用数字域的网络虚拟化 随着虚拟化使软件能够在数字域中执行功能，而不是像以 往 那 样 必 须 要 通 过 模 拟 和 数 字 硬 件，网 络 虚 拟 化 的 优 势 正在变为现实，然而向虚拟化的转变显然需要大量计算资 源 。作为一家因智能手机、网络处理器和嵌入式处理器架 构设计而闻名于世的公司，Arm Limited (Arm ® )一直不曾忽 视这一点。 Neoverse ™ 系列处理器是Arm专为服务器和基础设施设计 量身定制的首个计算生态系统。该系列中的每款处理器不 仅包括中央处理器(CPU)核心，还包括互连方案， 从而可扩展到许多核心。Neoverse 处理器很可能 会在网络边缘大显身手，那里的高性能计算正变 得越来越必要 。这类处理器也非常适合5G基站， 这种基站最终将会处理比4G长期演进(LTE)网络 多得多的数据，但所受的直流电源制约也更大。 迈 向 更 高 的 频 谱 效 率 专 门 用 于 生 成 和 隔 空 接 收 信 号 的 技 术 需 要 采 用 截 然 不 同 的方法。例如，大规模多输入多输出(MIMO)等依赖数字信 号处理(DSP)的技术仍然需要将模拟信号转换为数字形式， 好 在 当 今 取 得 的 重 大 进 展 已 经 可 以 应 对 从 低 频 到 微 波 和 毫米波区域的频率的这种需求，制造出可以通过天线产生 和接收这些射频信号的半导体。 "企业连接性和 消费者连接性 第一次变得同 等重要" 5G必将可以实现所有互联优势，但需要大量的基础设施 (图源：Getty Images) 33 | [ 转 下 页 ]