Дослідження реконфігуровних апаратних платформ для прискорення виконання функцій стеку протоколів 5G

Анотація

Open RAN та 5G – це дві ключові технології, які покликані якісно вдосконалити мережеву інфраструктуру і надати більшу гнучкість і ефективність мобільним операторам і користувачам. 5G створює нові можливості для високошвидкісного інтернету, Інтернету речей, телемедицини та багатьох інших застосувань, а Open RAN впроваджує відкриті та стандартизовані мережеві архітектури, що дає можливість зменшити вартість та ризик для операторів і сприяє подальшим інноваціям. З огляду на зростаючу кількість користувачів і об’ємів інформації, суто програмна реалізація окремих функцій протоколу 5G, а особливо обчислювально складних, вимагає значних комп’ютерних ресурсів і енергії. Тому одним з напрямків активної діяльності в розробленні засобів для 5G систем є апаратне прискорення виконання таких функцій, що забезпечує можливість обробки великих об’ємів даних в реальному часі та з високою ефективністю. У цій статті автори досліджують можливості реалізації апаратного прискорення з застосуванням реконфігуровних комп’ютерних компонентів – пристроїв на базі програмовних логічних інтегральних схем (ПЛІС), порівнюють і оцінюють архітектурні альтернативи для реалізації обчислювальної платформи для виконання функцій нижчих рівнів стеку протоколів 5G (PHY та MAC) з апаратним прискоренням