正当无线运营商为提高盈利水平而争先恐后向消费者提供新业务、新设备，增加带宽和业务方案之际，基础设施企业也在竞相把构成新一代无线通信基础的 5G 设备投入实用。为将这种 5G 无线基础设施变为现实，近期被国家仪器收购的 BEEcube 公司利用灵思 FPGA 和 Zynq-7000 All Programmable SoC 为 5G 设备制造商提供新的仿真系统和移动手持终端仿真器。BEE7 及 nanoBEE 正在提升设计团队的创新力和生产力，这样他们就能领先竞争对手把 5G 技术投放市场。

　　在详细介绍 BEEcube 基于 FPGA 的新款产品之前，我们先简单介绍一下无线通信行业对 5G 市场的愿景和该市场面临的技术挑战。

　　5G 愿景

　　构建无线行业未来的关键部分就是 5G 无线网络的大规模部署。5G 的首要目标旨在支持千倍容量增长，支撑至少 1000 亿台设备的连接需求，为单个用户提供 10Gbps 数据速率。此外，这些新网络能够在人、机器和设备之间提供大规模低时延连接。5G 网络有望从 2020 年开始部署。通过演进 LTE 和 Wi-Fi 等现有无线射频接入技术，并结合全新技术可打造出 5G 无线接入技术。

　　虽然业内已设定 5G 的最终目标，但究竟如何实现这些目标是一个需要投入数十亿美元才能解决的问题。世界各地的众多企业都正在开发 5G 基础设施设备以及通过 5G 进行通信的大量先进设备。

　　5G 的详细技术方案虽然尚未确定，但有几件事是很明确的。未来的无线系统将利用通过大规模 MIMO 提供的空间分集，以及波束成形和相关技术，更高效地发挥现有带宽的作用。新分配的频谱将专门用于蜂窝通信，增大整体信道容量。通过载波聚合技术和新频带，将实现更高的用户吞吐量。城市蜂窝站点的密度将增大，同时功耗要求将降低，给定区域的频谱利用率也将显著提高。核心网络将增加云在数据和控制方面的用途。

　　由于 5G 标准尚未制定，如果企业能使用拥有海量 I/O 且计算功能强大的 FPGA 平台来演示正常运行的“无线”系统，将有助于让其思路和规格为国际标准组织所采用。这些平台能实现快速原型设计，便于在现场使用真实数据测试算法并连续运行数天或数周。

　　理想的无线基础设施原型设计平台

　　没有单个平台能够满足对 5G 原型设计的全部要求。但已经能够明确关键要求。

　　数据吞吐量提升 1，000 倍会给所有 5G 通信硬件带来压力。所有原型平台的容量密度必须能够扩展到数十 TBps，接入数百条光纤，并支持数十 GS 的 RF 模拟数据。

　　实现大规模 MIMO 中使用的众多天线与扇区上的高阶调制方案所需的 DSP 处理能力极高。需要数万个乘法累加器（MAC）单元。