Soluciones inalámbricas con FPGAs
En un mundo conectado, Intel le ofrece todo lo que necesita.
FPGAs Intel® diseñadas para RAN
La carrera hacia el 5G ya está en marcha y rápidamente se proyecta al futuro. Las FPGAs Intel® funcionan con lógica de software innovadora y tecnología de chiplets integrada a fin de ofrecer desempeño donde sea relevante y flexibilidad cuando sea necesaria.
Sea el primero en comercializar con las plataformas de habilitación Intel® optimizadas para la eficiencia y la reducción de los costos de desarrollo.
Capte la próxima onda de radio
A medida que la demanda de conectividad inalámbrica sigue aumentando, las radios inalámbricas se están implementando en escenarios cada vez más diversos, ya sea para una macrocobertura, la capacidad de usuario con mMIMO o el rendimiento con mmW. Desde redes móviles comerciales hasta empresas privadas y plantas de fabricación, las radios son sistemas complejos que implican muchas bandas de frecuencia, niveles de potencia de salida, anchos de banda, diferentes estándares, divisiones funcionales y requisitos de RF y antenas. Las radios deben ser más flexibles y potentes que nunca, además de funcionar de forma confiable en entornos térmicos difíciles y cumplir con objetivos de costos.
Las FPGA de sistema integrado en chip Intel® ofrecen el mejor desempeño de su clase por vatio para responder a las crecientes demandas en una amplia gama de aplicaciones de radio inalámbricas, a fin de permitir a los proveedores innovar y diferenciarse, ya que definen conjuntos de características exclusivas e inteligencia en la radio.
Diseñe radios 5G más rentables y eficientes con las FPGAs Intel® Agilex™
A medida que aumenta la cobertura, se requiere una mayor potencia de transmisión por aire. Desafortunadamente, esto ocasiona un mayor consumo de energía. Estos dos factores se tornaron más críticos que nunca, lo cual hace hincapié en la importancia de un amplificador de potencia altamente eficiente que habilita un front-end digital optimizado. Intel y los paquetes de habilitación de macroceldas llave en mano de sus socios aprovechan la propiedad intelectual y el software optimizados de Intel que permiten a los diseñadores de sistemas lograr un menor consumo general de energía del sistema y una mayor cobertura, además de acelerar el tiempo de comercialización. Las soluciones de macroceldas Intel® son flexibles y se pueden actualizar in situ, lo cual reduce los costos operativos y los gastos de capital, además de permitir implementaciones preparadas para el futuro.
Obtenga un desempeño masivo con MIMO masivo, mejore la experiencia del usuario con una capacidad mayor para el usuario, velocidades de datos más rápidas y menor latencia. Las zonas urbanas más pobladas requieren una mayor capacidad para los usuarios, mientras que las zonas rurales necesitan más cobertura. mMIMO resuelve estos desafíos con una sola solución. Las zonas urbanas más pobladas con sus numerosos obstáculos (edificios, personas, mascotas y varios objetos) presentan más interferencia para las señales inalámbricas que las que se encuentran en espacios ampliamente abiertos que tienen algunas rocas o árboles en el trayecto. La tecnología de MIMO masiva y formación de haces mejora notablemente la experiencia del usuario en estos casos, ya que dirige las señales de radio hacia el usuario de forma más eficiente. Intel ofrece soluciones avanzadas para acelerar la adopción de mMIMO, Fronthaul integral, incluso los protocolos eCPRI y O-RAN, propiedad intelectual de Beamforming optimizada y paquetes de habilitación de Low-PHY completos en FPGAs Intel®.
Las radios de celdas pequeñas son cada vez más importantes en el mundo de la comunicación inalámbrica, en especial, en el contexto de las redes privadas de 5G. Las celdas pequeñas ofrecen una solución fundamental para los operadores y las empresas para que puedan responder a la creciente demanda de conectividad de alta velocidad y velocidades de datos. La implementación de celdas pequeñas permite a los proveedores de servicios mejorar la cobertura de la red y aumentar la capacidad en áreas donde la demanda de servicios es alta. Mediante la utilización de soluciones llave en mano como las que ofrece Intel, los operadores pueden reducir los costos de desarrollo y acelerar el tiempo de comercialización, lo cual ofrece una mejor conectividad a los consumidores y las empresas.
Las radios mmWave desempeñan un papel crucial en la habilitación de la próxima generación de tecnología de comunicación inalámbrica, 5G. Operan en bandas de frecuencia extremadamente altas, lo cual ofrece velocidades de datos a nivel de gigabits y conexiones de latencia ultrabaja. La tecnología mmWave es esencial para admitir aplicaciones de gran ancho de banda, como la realidad virtual y aumentada, los vehículos autónomos y la Internet de las cosas. Debido a que aprovechan el amplio ancho de banda disponible en las frecuencias mmWave, los proveedores de servicios pueden ofrecer las conexiones de alta velocidad y confiables que se necesitan para respaldar la creciente demanda de aplicaciones y servicios con uso intensivo de datos.
Puerta de enlace de fronthaul
Las unidades de radio vienen en todas las formas y tamaños con bandas, configuraciones de antenas, anchos de banda, espaciado de subportadoras, multiplexación, divisiones funcionales y requisitos de conectividad exclusivos. La puerta de enlace de fronthaul agrega estas diversas conexiones de radio, que incluyen tanto el 4G anterior (Split 8) como el 5G más reciente (Split 7.x), y los consolida en un fronthaul compatible con ORAN, a la vez que ofrece capacidades de descarga de capa 1. Intel ofrece un paquete integral de habilitación de celdas que acelera el proceso de desarrollo, minimiza los costos operativos y de capital, y acorta el tiempo necesario para lanzar al mercado los dispositivos de fronthaul.
Plataforma Intel® FPGA SmartNIC N6000-PL
Ya sea que necesite implementaciones en zonas industriales o rurales, la plataforma FPGA SmartNIC N6000-PL Intel® mejora el desempeño general, la escalabilidad y la capacidad para que su red alcance su máximo potencial. Intel y sus socios ofrecen una plataforma de habilitación de aceleración vRAN llave en mano que aprovecha la plataforma N6000-PL Intel® que impulsa la rápida adopción de vRAN y un alto desempeño, lo cual reduce de manera notable los gastos operativos y de capital, además de acelerar el tiempo de comercialización.
La unidad distribuida, el corazón de la torre de celdas
Las unidades distribuidas vienen en todos los tamaños y formas. Las FPGAs Intel® permiten aplicaciones de procesamiento en línea y adicional con baja latencia, gran ancho de banda y seguridad preparada para 5G. La reprogramación de RTL por cable permite a los operadores escalar y actualizar el hardware y el software.
La cartera de propiedad intelectual Intel® se diseñó con un amplio conjunto de configuraciones únicas RAN y DU para cualquier implementación.
DU en la nube
vRAN ya está aquí, a medida que la informática de la red de acceso por radio se acerca más a la nube, dentro de una implementación virtualizada, se encuentra una FPGA que se encarga de una carga de trabajo RAN. Las FPGAs Intel® se ocupan de las tareas pesadas con un procesamiento paralelo altamente eficiente, sin perder la flexibilidad de una red virtualizada. Los operadores confían en las FPGAs para descargar de forma eficiente las aplicaciones de baja latencia y alto rendimiento, lo cual ocasiona menos ciclos de CPU.
DU tradicional
Las FPGAs ofrecen una solución valiosa para mejorar el desempeño y la eficiencia de las unidades distribuidas tradicionales en redes celulares. Los proveedores de servicios, gracias a la liberación de las responsabilidades del procesamiento de datos, la adaptación a estándares dinámicos, el aprovechamiento de los motores criptográficos, las expansiones flexibles de E/S, la división de redes y las mejoras de RTL por cable, pueden lograr velocidades de procesamiento más rápidas, una reducción de la latencia y un menor consumo de energía. Esto permite a los proveedores responder a la creciente necesidad de servicios y aplicaciones con uso intensivo de datos, además de optimizar el desempeño de la red y permitir la extracción y monetización de información valiosa.
DU ligera
Independientemente de la escala de la red, Intel le ofrece todo lo que necesita, desde la implementación de unidades distribuidas en entornos urbanos muy poblados hasta redes privadas más pequeñas. Debido al aumento de la demanda y las posibilidades particulares de las fábricas y los lugares de trabajo, nuestros expertos y nuestra cartera de propiedad intelectual pueden ayudarle a implementar cualquier tipo de red de gran ancho de banda y baja latencia a bajo costo, con un tiempo de desarrollo mínimo y máxima flexibilidad.
Soluciones y tecnologías
Acelere el tiempo de comercialización
Gracias a la propiedad intelectual lista para la producción y al flujo de diseño optimizado de las FPGAs Intel®.
PI de alto desempeño
PI optimizada por veteranos de la industria.
Flujo de diseño simplificado
Las herramientas Intel® ofrecen un marco de trabajo fluido para el diseño, la validación y las pruebas.
Amplia compatibilidad con IP
Aproveche la asistencia al cliente de primer nivel Intel, que consta de veteranos de la industria con gran experiencia.
La tecnología avanzada de chiplets y chips de silicio desempeña un papel fundamental en el diseño moderno a nivel de sistema de FPGA, ya que ofrece escalabilidad combinada con la flexibilidad de un tejido programable y el desempeño de funciones reforzadas. La integración de varios componentes en un solo paquete ofrece varias opciones a los diseñadores para elegir la configuración óptima. Además, el uso de chiplets permite que con la personalización se satisfagan necesidades específicas, lo cual deriva en un ahorro de costos y un alto grado de flexibilidad en el proceso de diseño. El uso de tecnología de chiplets y chips de silicio es esencial en el diseño moderno a nivel de sistema de FPGA de gama alta.
En Intel, comprendemos la importancia de la diferenciación y la configuración, pero también creemos en la importancia de los bloques de propiedad intelectual prediseñados, verificados previamente y reutilizables que se pueden integrar fácilmente a un diseño de FPGA más grande. Estos dos factores contrastantes combinados ofrecen una solución rentable, eficiente y flexible para el diseño digital, lo cual permite un tiempo de comercialización más rápido, mejor calidad del diseño y menores esfuerzos de desarrollo.
El modelo de paquete de habilitación Intel® es valioso para los clientes en el desarrollo de sus productos, ya que puede reducir el tiempo de diseño, integración y verificación gracias a una carga de trabajo totalmente integrada previamente validada en hardware. Estos diseños sirven de modelo, lo cual reduce el tiempo y el esfuerzo necesarios para diseñar un producto complejo desde cero. Además, los paquetes de habilitación Intel® se probaron y validaron por completo, lo cual reduce el riesgo de errores de diseño y mejora la confiabilidad del producto final. Los paquetes de habilitación Intel®, debido a que ofrecen un diseño probado y comprobado, permiten a los clientes ahorrar tiempo y recursos, lo cual reduce los costos generales y los dolores de cabeza a la hora de desarrollar productos.
La implementación de tecnología 5G aporta muchos beneficios, pero también plantea inquietudes con respecto a la seguridad. Se prevé que las redes 5G manejen comunicaciones críticas, lo cual hace esencial que se implementen medidas de seguridad sólidas para proteger contra ciberamenazas. Si las medidas de seguridad en las redes 5G son inadecuadas, pueden producirse filtraciones de datos, interrupciones en la red, entre otros incidentes de seguridad que pueden ocasionar consecuencias graves. Es esencial garantizar la seguridad de las redes 5G desde el principio para evitar estas posibles amenazas y para mantener la confianza en la tecnología. Conozca más sobre las características de seguridad avanzadas de Intel que están integradas en cada dispositivo que sale de nuestras fábricas.
Las demandas de sincronización de PTP se están extendiendo a diversos mercados verticales y se están convirtiendo en un requisito previo de la red, mientras que los requisitos son más exigentes que nunca. Todas las redes de comunicación requieren un nivel adecuado de sincronización de reloj en los diferentes dispositivos que componen la red. Las implementaciones tradicionales de PTP emplean servos de código abierto, que podrían ser inadecuados para muchas implementaciones de redes reales. Para abordar este problema, Intel desarrolló un PTP servo patentado que se puede usar en todos los casos. El software Intel® PTP Servo se puede ejecutar en placas base en CPU Intel® Xeon®, FPGAs de sistemas integrados en chip Intel® Agilex® y tarjetas de interfaz de red (NICs) con un sintetizador de reloj digital externo (DCS) y compatibilidad con 1588.
Reduzca el tiempo, el consumo de energía y los costos con Intel® eASIC™
El continuo de silicio Intel® permite la migración de ASIC estructurada para soluciones de radio inalámbricas, banda base, puerta de enlace de fronthaul y vRAN, lo cual aumenta el desempeño, además de reducir notablemente los costos y el consumo de energía en implementaciones de gran volumen.
Chip de silicio, propiedad intelectual, kits de desarrollo y herramientas
FPGA Intel® Agilex™ de 10 nm | FPGA Intel® Stratix® 10 de 14 nm | FPGA Intel® Arria® 10 de 20 nm | eASIC™ N5X | |
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Celda pequeña 1T1R-4T4R |
AGF006 | 1SX040-1SX085 1ST040-1ST085 |
10AS027-066 | |
Macro 2T2R-8T8R |
AGF006 (2T2R) AGF008-014 (4T4R-8T8R) |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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Agregador mMIMO 32TR/64TR mMIMO 16T16R DFE |
AGF027 AGF014 |
1ST280 - |
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mmWave 1T1R-4T4R |
1SX040-1SX110 1ST040-1ST110 |
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Puerta de enlace de fronthaul | ||||
Banda base vRAN |
AGF027 (tradicional), AFG014 (ligera, vRAN) | 1STX110 | 10AS1150 | E15 |
PI reforzada | F-Tile Ethernet, E-Tile Ethernet | E-Tile Ethernet | ||
PI blanda de interfaz | O-RAN, CPRI, eCPRI, 10 GE, 25 GE, JESD204B, JESD204C, 1588V2.1PTP | |||
PI de DSP | 5G Polar, LDPC-[V], Turbo-[V], [I]FFT y CP+/-, FIR, DUC/DDC, PRACH, CFR, DPD (de un tercero) | |||
Paquetes de habilitación | 4T4R 200 MHz 4G/5G NR O-RAN/LL1/DxC [Sail River] 32T32R/64T64R 200 MHz 5G NR ORAN/Beamforming/LL1 [Olympia Bridge] 4T4R Arria 10 + habilitación de radio ADI Matura [celda pequeña] Paquete de diseño de referencia 5G FEC |
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Plataformas de hardware | 4T4R 100 MHz 5GNR O-RU [desarrollada por Whizz Systems, Intel y ADI: 2021] 8T8R 200 MHz 5GNR O-RU [desarrollada por ADI e Intel: 2022] 32T32R 200 MHz 5GNR O-RU [desarrollada por Intel: 2023] |
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Placas de desarrollo | Sistema integrado en chip Intel® Agilex™ serie F (sin FMC) Sistema integrado en chip HiTek eSOM (con FMC) WNC Silicom N6000 |
Raysoar Thunderbird Stratix 10 |
Sistema integrado en chip Intel® Arria® 10 SX |
Diseño
Aceleración de la innovación con dispositivos, herramientas e IP.
Documentación
Consulte los documentos técnicos inalámbricos y las contribuciones wiki de Intel.