4G LTE技术很成功，对5G设计有何意义？

。需要指明的重要一点是，在 5G 基站实现方案中，终端需要记录多个波束并定期请求基站进行资源分配，以便为上行数据传输分配最佳波束。当 UE 终端切换波束时，需要重新计算信道状态信息。为了实现如此复杂的系统，务必要引入足够的灵活性和可编程性，以便调整实现方案，针对不同终端实现所需的性能。

图 2：基线 5G 系统中的 MIMO

对于 6GHz 以下的部署，5G 系统通常多达 64 个天线单元。6GHz 以上可有更多的天线单元数量。数字波束形成一般用在 6GHz 频率以下的情况（在基带中实现）；而结合了数字和模拟波束形成技术的混合方案则用于 6GHz 以上频率。包含 64 个天线单元的 Massive MIMO 系统配置会显著增加复杂性和成本，因为要支持 L1 基带中数字波束形成所需的大量有源无线电信号链和预编码计算。基带处理信号链与远端射频单元之间的连接要求急剧增加。为了比较经济地实现这些系统，有必要在无线电中集成 L1 基带信号处理或其中的一部分。未来的这种功能划分可能导致网络节点中 L1-L2 与无线电功能处在相同位置。图 3 介绍了 64 个天线单元的 Massive MIMO 在不同系统功能边界上的连接要求，凸显了 L1 与无线电共址的必要性。

图 3：Massive MIMO 系统中的连接挑战

5G 的范围相当广泛，而且整个业界又非常活跃，提交了数百提案，因此使得商议时间大大延长。对所提议的算法和网络配置进行仿真，这样虽说不错，但还不够。概念验证演示、现场试验和测试台对于这些提案的评估都非常关键。这使得一般的机构很难审核所有提议。此外，来自市场的压力也非常巨大，要求更早地发布 5G 规范。有些运营商对于海量机器类通信（mMTC）和超高可靠低时延用例（URLLC）标准化的推出计划延期感到不悦——预期在 2019 年末推出。3GPP 已针对数据选择 LDPC，针对 eMBB 用例选择极化码。对于 mMTC 和 URLLC 用例，LDPC、极化码和涡轮码都在考虑之中，不过行业还要等待更长时间才能为这些用例做出结论。很多情况下，用户终端以及 5G 基站有可能支持多种 5G 用例，这使得设计基带编解码器的难度加大、成本更高。

更复杂的是，运营商没有明确 5G 用例如何进行商业化部署以及哪种会在市场部署方面走在最前面。固定无线接入（替换最后一英里光纤）和智能城市是两个业界领先的用例。采用URLLC的垂直产业整合以及自动化运输等还需要更长时间才能从实验室和有限现场试验中走出来，实现更广泛的市场应用。出于这些原因，5G 系统预计要具有足够的灵活性和可编程性以精调系统功能和性能，从而在这些用例被采用后实现演进并适应市场现实。

赛灵思 All Programmable FPGA 和 SoC 在实现 5G 概念验证、测试台验证以及 eMBB、URLLC 和 mMTC 用例的早期商业化试验中起到关键作用。商用芯片尚未推出，ASIC 也无法在 5G 标准化阶段早期实行。就基于赛灵思 All Programmable FPGA 和 SoC 的平台而言，其关键价值在于系统可以动态调整以支持任意功能和增强型算法实现方案。厂商利用这些平台运行现场试验，以测量实际部署环境中的性能，从而优化系统实现方案。第一波商用 5G 系统可能就要依赖这些最优化系统。赛灵思 UltraScale™ 和 UltraScale+™ All Programmable FPGA 和 SoC 专门为满足 5G 市场要求而设计。