Xilinx arbeitet zusammen mit Texas Instruments an der Entwicklung energiesparender 5G-Mobilfunklösungen-Lösungen, speziell dem HF-Leistungsverstärker. Xilinx

Xilinx arbeitet zusammen mit Texas Instruments an der Entwicklung energiesparender 5G-Mobilfunklösungen-Lösungen, speziell dem HF-Leistungsverstärker. Xilinx

Die Lösung dafür versprechen sich Xilinx und Texas Instruments durch die Kombination der Multi-Prozessor-SoCs der Baureihe Zynq UltraScale+ und dem adaptierbaren Internet-Protokoll (IP) von Xilinx mit dem Quad-Channel HF-Transceiver AFE7769 von Texas Instruments. Mit dieser Lösung beziehungsweise Funk-Plattform sollen Netzentwickler die OpEx- und CapEx-Auflagen großer Netzbetreiber und privater Netzwerke wesentlich besser erfüllen können.

“Kritisch für den Erfolg der Funk-Plattform ist die Effizienz und Leistungsfähigkeit des HF-Leistungsverstärkers“, sagt Liam Madden, Executive Vice President und General Manager der Wired and Wireless Group bei Xilinx. „Auch in Low-Power-Applikationen mit kleinen Zellen verbraucht der Leistungsverstärker eines typischen Funksystems der nächsten Generation mehr als 50 Prozent der Leistung. Er ist deshalb maßgebend für den Verlauf der OpEx- und CapEx-Kosten.” Deshalb, so Madden weiter, sei eine skalierbare und adaptierbare DFE-Lösung, welche die gegenwärtigen und zukünftigen Anforderungen an die Effizienz des HF-Leistungsverstärkers erfüllen könne, „der Schlüssel für den Fortschritt der 5G-Plattformen“.

Breiter Bereich an Bandbreiten und Träger-Konfigurationen

Die Xilinx Adaptable Digital RF IP umfasst auch die spezielle Funktionalität der Crest-Faktor Reduktion (CFR) und der digitalen Vorverzerrung (DPD). Sie ist die einzige Lösung, die einen breiten Bereich von Funk-Bandbreiten und Träger-Konfigurationen unterstützen kann. Dank ihrer engen Integration mit der im Zynq UltraScale+ MPSoC-Baustein implementierten Physical Layer- (PHY) Verarbeitung kann sie die zunehmend komplexe Signaldynamik von Multi-RAT- und 5G-Wellenformen verarbeiten, die für Stand-alone DPD-Implementierungen eine Herausforderung sind. Auch die PA-Technologie entwickelt sich rasch weiter, um diese neuen Anforderungen an die Funksysteme durch den breiteren Einsatz von GaN und neuen Architekturen zu erfüllen. Die Übernahme dieser neuen Technologien ist ein Schlüssel zur Maximierung der Effizienz des PA.

digitales Front-End mit dem AFE7769 RF-Transceiver

“Die Linearität des PA im Sinne spektraler Effizienz und guter HF-Leistung ist der Schlüssel zur Realisierung der Performance-Vorteile von neuen 5G-Funksystemen“, sagt Karthik Vasanth, Vice President und Business Unit Manager für Data Converter bei TI. „Breitbandige Transceiver wie der AFE7769 helfen beim Ausgleich von PA-Nichtlinearitäten höherer Ordnung, und sie ermöglichen eine effizientere Leistungsabgabe. Mit dieser Implementierung können Entwickler die Marktanforderungen in Bezug auf höhere Momentan-Bandbreite und die Antennenanzahl adressieren. Sie können damit MIMO- (multiple-input, multiple-output) Applikationen unterstützen und gleichzeitig die Skalierbarkeit bieten, um die Zielvorgaben für die Systemkosten zu erfüllen.”

Um die Entwicklung zu beschleunigen und Entwicklern die Evaluierung dieser Lösungen zu ermöglichen, hält Xilinx eine Reihe von Entwicklungs-Plattformen und Tools bereit. Die Demonstration einer 4T4R-Funk-Lösung mit kleinen Zellen, die Bandbreiten bis zu 200 MHz (für LTE und 5G NR) abdeckt, ist auf einem Blog mit Video auf der Internetseite von Xilinx zu finden. Die Demonstration basiert auf der ZCU102-Zynq UltraScale+ MPSoC-Evaluierungs-Plattform von Xilinx, dem AFE7769 Evaluierungsmodul (AFE7769EVM) von Texas Instruments und dem 28-dBm SKY66318-21 PA von Skyworks.