AMD助力cellXica打造EXSITE-M5Q Plus 5G基站

cellXica 公司（英国剑桥）的设计专家在为软件定义无线电（ SDR ）技术开发无线电设备、嵌入式系统、蜂窝基站和无线通信系统方面拥有数十年经验。该公司为制造业、工业、能源与物流等众多市场的客户量身定制无线解决方案，满足其独特的连接需求。

自 2010 年以来，cellXica 不断创新高性能定制解决方案，而 AMD 也参与其中。AMD 在自适应 SoC 技术方面的创新，助力 cellXica 在几代 cellXica 产品中取得了设计突破。

这些创新路径近期再次交汇于 cellXica 的EXSITE-M5Q Plus 5G 基站，该基站采用业界首款单芯片自适应无线电平台——AMD Zynq UltraScale+ RFSoC，目前已发展到第三代。

项目挑战

cellXica 的客户对连接有着有严格要求，通常因为他们除了在制造业、工业和医疗设施等传统环境中部署无线覆盖，还在炼油厂、采石场和矿场等恶劣环境中部署无线覆盖。在这些充满挑战的条件下，cellXica 的客户需要部署高可靠性、低时延的无线网络覆盖大面积区域，并且通常位于偏远地区。

cellXica 有限公司首席执行官 Niro Mahasinghe 表示：“多年来，Wi-Fi 凭借其广泛的设备兼容性和公认的低成本，一直是此类环境的首选连接平台。如今，5G 技术日趋成熟，专用 5G 比 Wi-Fi 更容易大规模部署。在这些部署中，少量蜂窝标准的 5G 基站即可覆盖大片区域，并能比数十甚至数百个 Wi-Fi 接入点处理更多的语音、数据和物联网服务的同时连接，而且干扰和盲区都更少。”

对确定性性能的需求也推动了专用 5G 连接的采用，这在具有高度协调的工业工作流程的复杂工作场景至关重要。5G 能够在这些环境中无缝、高效地收集流程数据，并校准和同步互连系统，从而增强质量控制。此外，5G 连接有利于跟踪工作场所的人员和资产，有助于提高工作人员安全和工作效率。

Mahasinghe 继续说道：“cellXica 正在帮助客户实现专用 5G 网络的诸多优势，这需要一款针对最高规格和最新标准优化的多功能基站平台。

在处理层方面，这需要可靠的吞吐量、确定性的时延性能以及针对效率和快速上市进程优化的开发工作流程。”

解决方案

cellXica 早期开发专用 3G 及 4G 基站的经验使他们选择了 AMD 高性能自适应 SoC 和 FPGA 处理平台。自 2012 年以来，cellXica 持续采用 AMD 平台，并广泛复用硬件、固件和软件，从而能够利用可编程逻辑高效开发定制解决方案。

Mahasinghe 表示：“cellXica 旨在帮助客户在部署自有的专用 5G 网络时实现类似的效率，使他们能够在严苛环境中轻松灵活地配置 5G 连接。我们在开发 EXSITE-M5Q Plus 5G 基站时实现了这一能力，该基站由第三代 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC 提供支持。”

“我们的一体化设计方法非常独特，”Mahasinghe 继续说道，“典型的基站设计包含一个远端射频单元和一个运行基站功能的服务器。我们将所有这些功能集成到第三代 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC 中，并将该器件上的射频数据转换器用于完全专用的网络解决方案。客户无需部署其他任何设备，只需一根启用 PoE 的以太网线缆即可。”

EXSITE-M5Q Plus 采用紧凑坚固的一体化设计，可加快部署速度并简化网络管理，同时降低部署和运营成本。它将基站与核心网络功能相结合，可提供安全的机器对机器通信和语音通信，并提供制造、工业、能源及物流领域客户所需的服务质量。

设计成效

EXSITE-M5Q Plus 5G 基站采用 4x4 MIMO 无线电架构，每个天线端口功率为 1 瓦，工作频段为 n77 和 n78。该系统可提供至高 450Mbps 的吞吐量，可实现低时延、可靠的语音和数据通信，并具备电信级端到端安全性，以及集中式安全访问控制和设备管理。

“EXSITE-M5Q Plus 的根本差异在于，我们将整个网络都集成在一个盒子里。它将无线电、基站的基带处理和 5G 核心网络软件全部集成在一个 Arm 处理器中，”Mahasinghe 说道，“其他解决方案曾尝试使用芯片组和专用 SoC 实现这一点，但通过使用 AMD RFSoC 上的可编程逻辑架构，我们可以更快地迁移到最新标准。”

cellXica 的 EXSITE-M5Q Plus 具有高度可扩展性，支持广泛的部署方式，包括独立的单蜂窝“覆盖安全区”、覆盖单个大型场所的多蜂窝网络，以及/或者经由公共互联网安全连接的一系列地理微置分散的网络。所有这些无需服务器、成本高昂的云计算或基站节点的电源布线即可实现——电力通过以太网供电（ PoE ） 输送至 EXSITE-M5Q Plus，这在一定程度上归功于 AMD 处理层的高效性。

Mahasinghe 表示：“cellXica 能够利用这些创新的技术特性，同时提升我们在上一代产品上的投资价值。我们从 3G 到 4G 再到 5G 的迁移建立在一个稳定且易于复用的代码库上。这对于传统 ASIC 类解决方案来说很难实现。借助第三代 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC，我们已能够管理代码库连续性，以及代码库中测试深度、历史记录，以及已经深入代码库的维护。这比从零开始迈出的步伐要小得多，但却让我们在为客户创新平台方面远远领先。”