正當無線運營商為提高盈利水平而爭先恐后向消費者提供新業務、新設備，增加帶寬和業務方案之際，基礎設施企業也在競相把構成新一代無線通信基礎的 5G 設備投入實用。為將這種 5G 無線基礎設施變為現實，近期被國家儀器收購的 BEEcube 公司利用靈思 FPGA 和 Zynq-7000 All Programmable SoC 為 5G 設備制造商提供新的仿真系統和移動手持終端仿真器。BEE7 及 nanoBEE 正在提升設計團隊的創新力和生產力，這樣他們就能領先競爭對手把 5G 技術投放市場。

　　在詳細介紹 BEEcube 基于 FPGA 的新款產品之前，我們先簡單介紹一下無線通信行業對 5G 市場的愿景和該市場面臨的技術挑戰。

　　5G 愿景

　　構建無線行業未來的關鍵部分就是 5G 無線網絡的大規模部署。5G 的首要目標旨在支持千倍容量增長，支撐至少 1000 億臺設備的連接需求，為單個用戶提供 10Gbps 數據速率。此外，這些新網絡能夠在人、機器和設備之間提供大規模低時延連接。5G 網絡有望從 2020 年開始部署。通過演進 LTE 和 Wi-Fi 等現有無線射頻接入技術，并結合全新技術可打造出 5G 無線接入技術。

　　雖然業內已設定 5G 的最終目標，但究竟如何實現這些目標是一個需要投入數十億美元才能解決的問題。世界各地的眾多企業都正在開發 5G 基礎設施設備以及通過 5G 進行通信的大量先進設備。

　　5G 的詳細技術方案雖然尚未確定，但有幾件事是很明確的。未來的無線系統將利用通過大規模 MIMO 提供的空間分集，以及波束成形和相關技術，更高效地發揮現有帶寬的作用。新分配的頻譜將專門用于蜂窩通信，增大整體信道容量。通過載波聚合技術和新頻帶，將實現更高的用戶吞吐量。城市蜂窩站點的密度將增大，同時功耗要求將降低，給定區域的頻譜利用率也將顯著提高。核心網絡將增加云在數據和控制方面的用途。

　　由于 5G 標準尚未制定，如果企業能使用擁有海量 I/O 且計算功能強大的 FPGA 平臺來演示正常運行的“無線”系統，將有助于讓其思路和規格為國際標準組織所采用。這些平臺能實現快速原型設計，便于在現場使用真實數據測試算法并連續運行數天或數周。

　　理想的無線基礎設施原型設計平臺

　　沒有單個平臺能夠滿足對 5G 原型設計的全部要求。但已經能夠明確關鍵要求。

　　數據吞吐量提升 1，000 倍會給所有 5G 通信硬件帶來壓力。所有原型平臺的容量密度必須能夠擴展到數十 TBps，接入數百條光纖，并支持數十 GS 的 RF 模擬數據。

　　實現大規模 MIMO 中使用的眾多天線與扇區上的高階調制方案所需的 DSP 處理能力極高。需要數萬個乘法累加器（MAC）單元。