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Per supportare la continua evoluzione delle specifiche delle nuove tecnologie radio (NR) 5G sono necessarie nuove architetture di rete e di accesso. Mentre l’architet- tura 5G NR include un nuovo spettro e le antenne MIMO massive (mMIMO), anche l’architettura delle reti di ac- cesso corrispondente deve evolvere per eseguire i ser- vizi definiti dal 5G, che includono la banda larga mobile avanzata, le comunicazioni a bassa latenza ultra affida- bili e le comunicazioni massive fra macchine. Per met- tere a punto questi servizi è necessario effettuare lo sli- cing di rete a diversi livelli dei nodi di aggregazione della rete. Tuttavia, le soluzioni puramente software non sono in grado di gestire l’aumento dei requisiti di latenza e di velocità dati, e danno così origine a un immenso biso- gno di accelerazione che può essere gestita idealmente dall’hardware adattabile/programmabile. Esploriamo ora il primo livello di aggregazione della rete di accesso 5G con accelerazione attraverso SoC adattivi a radiofre- quenza (RF). Per gestire questi nuovi requisiti, gli enti di standardiz- zazione 3GPP hanno definito diverse architetture suddi- vise tra unità radio (RU) 5G e stazioni base 5G, e diverse architetture separate definite dal 3GPP svolgono un ruolo decisivo nel determinare la modalità realizzativa di una unità gNodeB. Le suddivisioni di livello superiore defini- scono la partizione di funzionalità tra l’unità centraliz- zata (CU) e l’unità distribuita (DU), mentre la suddivisio- ne di livello inferiore definisce la partizione funzionale SoC adattivi per l’accelerazione di banda base per il 5G Awanish Verma Principal Architect, Wired and Wireless Group Xilinx In questo articolo viene descritto il primo livello di aggregazione della rete di accesso 5G con accelerazione attraverso SoC adattivi a radiofrequenza (RF) tra le unità RU e DU. La suddivisione del livello inferiore (RU-DU) è più critica e suscettibile alle variazioni di tem- porizzazione e di latenza, e inoltre non è standardizzata. Mentre il livello Split-8 è più utilizzato per le reti 4G-LTE tradizionali, il livello Split-7.2 è più comunemente adot- tato per le reti 5G. Esistono più varianti di suddivisione dell’opzione 7.2, che viene anche indicata come opzio- ne 7-2x, poiché può spostarsi a sinistra o a destra, come mostrato nella figura successiva, in base agli scenari di utilizzo. Data la flessibilità delle opzioni di suddivisione e poiché l’interfaccia tra DU e RU non è rigidamente de- finita in termini di protocolli di interfaccia, larghezza di banda, latenza e temporizzazione, in genere sono prefe- riti i processori adattabili per l’esecuzione dell’interfac- cia e delle funzionalità sia nelle RU sia nelle DU. Le schede di interfaccia di rete (NIC) disponibili in com- mercio possono essere utilizzate come terminazione del- le sezioni fronthaul che si connettono alle DU delle sta- zioni base 5G. Tuttavia, le schede basate su ASIC sono in grado di elaborare solo il traffico L2-L3 e dipendono dal software di elaborazione O-RAN. Inoltre, la funzione di sincronizzazione della temporizzazione non è disponibi- le nella maggior parte delle NIC generiche. Essendo ri- chiesta per le DU una sincronizzazione temporale rigoro- sa con le unità radio e le stazioni base in prossimità, esse devono supportare le modalità operative master, slave e boundary clock da una sorgente di clock GPS centralizza- ta. Un’altra importante funzione di temporizzazione è il ELETTRONICA OGGI 498 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2021 51 DIGITAL 5G ICS