자일링스, TI와 에너지 효율적인 5G 무선 솔루션 개발

자일링스(Xilinx)가 TI(Texas Instruments)와 협력해 안테나 수를 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있는 확장 가능한 적응형 디지털 프론트-엔드(DFE: Digital Front-End) 솔루션을 개발했다고 밝혔다. 이 솔루션은 자일링스의 적응형 IP를 활용하여 실내 및 실외 무선 애플리케이션의 전력 효율을 개선하고, RF 성능을 향상시킬 수 있다.

업계 선도적인 자일링스의 징크 울트라스케일+(Zynq Ultrascale+) MPSoC 제품군과 적응형 RF IP를 TI의 쿼드 채널 RF 트랜시버인 AFE7769와 결합함으로써 대규모 통신사업자 및 사설 네트워크의 OPEX 및 CAPEX 문제를 보다 효과적으로 개선할 수 있도록 해준다.

차세대 LTE 및 5G 소형 셀은 새롭게 진화하는 여러 요구사항들을 해결해야 한다. 향상된 모바일 광대역과 mMTC(massive Machine Type Communication) 및 URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communication)를 비롯해 새로운 적용사례와 더 넓은 대역폭을 지원할 수 있는 새로운 무선 기능에 대한 필요성이 증가하고 있다. 따라서 개발자는 이러한 새로운 적용 사례를 지원할 수 있는 확장 가능한 적응형 무선 플랫폼을 갖추는 것이 중요하다.

자일링스의 적응형 디지털 RF IP는 CFR(Crest Factor Reduction) 및 DPD(Digital Pre-distortion) 등 특수 기능을 포함한다. 이는 광범위한 무선 대역폭과 캐리어 구성을 지원할 수 있는 유일한 솔루션이다. 또한 징크 울트라스케일+ MPSoC 디바이스에 구현된 PHY 프로세싱과 긴밀히 통합되어 독립형 DPD 구현으로는 대응이 까다로운 다중 RAT 및 5G 파형의 갈수록 복잡해지는 동적 신호를 처리할 수 있다. 이와 함께 GaN 및 새로운 아키텍처가 광범위하게 채택되면서 새로운 무선 요구사항을 해결할 수 있도록 전력 증폭기 기술 또한 빠르게 진화하고 있다. 

자일링스 유무선 그룹 총괄 책임자겸 수석 부사장인 리암 매든(Liam Madden)은 성공적인 무선 플랫폼의 핵심은 RF 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)의 효율과 성능이라고 설명했다. 그는 “저전력 소형 셀 애플리케이션의 경우에도, 전력 증폭기는 일반적인 차세대 무선 전력의 50% 이상을 소비하기 때문에 OPEX 및 CAPEX를 최적화하는데 매우 중요하다. 전력 증폭기의 효율성과 관련하여 현재 및 미래의 요구사항을 해결할 수 있는 이 확장 가능한 적응형 디지털 프론트-엔드 솔루션은 5G 플랫폼 발전에 핵심적인 역할을 수행할 것이다.”고 말했다.

5G NR(New Radio) 시스템의 성능 이점을 달성하기 위해서는 스펙트럼의 효율성과 RF 파워를 전달하는 전력 증폭기의 선형성이 중요하다. AFE7769와 같은 광대역 트랜시버는 고차원(Higher-Order) 전력 증폭기의 비선형성을 해결하고, 보다 효율적으로 전력을 전달할 수 있다.

TI의 데이터 컨버터 부문 총괄 책임자겸 부사장인 카식 바산스(Karthik Vasanth)는 “이러한 구현 방식을 통해 설계자는 MIMO(Multiple-Input, Multiple-Output) 애플리케이션을 지원하는 안테나 수와 더 높은 순시 대역폭에 대한 시장의 요구를 해결하는 것은 물론, 시스템 비용 목표를 충족할 수 있는 확장성을 제공할 수 있다.”고 밝혔다.

한편, 개발자가 이러한 솔루션을 평가하고, 개발 기간을 단축할 수 있도록 자일링스는 다양한 개발 플랫폼과 툴을 제공한다. 최대 200MHz(LTE 및 5G NR)의 대역폭 요건을 처리할 수 있는 소형 셀 4T4R 무선 솔루션 데모는 아래 링크에서 확인할 수 있다. 이 데모는 자일링스의 ZCU102 징크 울트라스케일+ MPSoC 평가 플랫폼과 TI의 AFE7769 평가 모듈(AFE7769EVM) 및 스카이웍스(Skyworks)의 28dBm SKY66318-21 전력 증폭기에 기반하고 있다.