CN212909518U - 一种基于5g通信的fpga处理装置、5g终端和5g基站 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提出了一种基于5G通信的FPGA处理装置、5G终端和5G基站，其中，该FPGA处理装置包括信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块、和5G基站通信接口；信号收发模块通过信号传输接口与FPGA处理模块电性连接；FPGA处理模块与5G基站通信接口电性连接；信号收发模块接收5G通信设备发送的后向信号，并通过信号传输接口将所述后向信号传输至FPGA处理模块；FPGA处理模块对后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口发送至5G基站协议处理单元降低了5G基站的建设成本。

Description

一种基于5G通信的FPGA处理装置、5G终端和5G基站

技术领域

本申请涉及通讯技术领域，具体涉及一种基于5G通信的FPGA处理装置、5G终端和5G基站。

背景技术

第五代移动通信技术（5th generation mobile networks，5G）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继历代移动通信技术之后的延伸。到第五代移动通信技术，基站都是基于基带处理单元（Base Band Unite，BBU）和射频和有源天线处理单元（Active AntennaUnit，AAU）拉远设计的。其中，BBU负责基带数字信号处理。而AAU负责将基带数字信号转换成模拟信号，然后将模拟信号调制成高频射频信号，再通过功放单元放大功率后通过天线发射出去。而现有设备若要实现5G基站功能，需要分别使用5G前向纠错子模块和射频子卡单元，而这会提高5G基站的建设成本。

发明内容

本申请涉及5G通讯技术领域，具体涉及一种基于5G通信的FPGA处理装置、5G终端和5G基站，可以降低5G基站的建设成本。

本申请实施例提供一种基于5G通信的FPGA处理装置，包括：

信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块和5G基站通信接口；

所述信号收发模块通过所述信号传输接口与所述FPGA处理模块电性连接；所述FPGA处理模块与所述5G基站通信接口电性连接；

所述信号收发模块接收5G通信设备发送的后向信号，并通过信号传输接口将所述后向信号传输至FPGA处理模块；FPGA处理模块对所述后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口发送至5G基站协议处理单元。

在一实施例中，所述信号收发模块包括：

射频子卡单元和四通道光模块接口单元；

所述射频子卡单元通过所述信号传输接口和所述FPGA处理模块电性连接；所述四通道光模块接口单元通过所述信号传输接口和所述FPGA处理模块电性连接；

所述射频子卡单元接收5G通信设备发送的射频信号，将所述射频信号进行预处理后，将预处理后信号通过信号传输接口传输至FPGA处理模块进行处理；

所述四通道光模块接口单元接收5G通信设备发送的光信号，将所述光信号进行预处理后，将预处理后信号通过所述信号传输接口传输至FPGA处理模块进行处理。

在一实施例中，所述信号传输接口包括：

FPGA中间层板卡接口和增强通用公共无线电接口；

所述FPGA中间层板卡接口分别与所述射频子卡单元以及FPGA处理模块电性连接；

所述增强通用公共无线电接口分别与所述四通道光模块接口单元以及FPGA处理模块电性连接；

所述FPGA中间层板卡接口接收所述射频子卡单元传输的预处理信号，并将所述预处理后信号传输至FPGA处理模块进行处理；

所述增强通用公共无线电接口接收所述四通道光模块接口单元传输的预处理后信号，并将所述预处理信号传输至FPGA处理模块进行处理。

在一实施例中，所述FPGA处理模块包括：

5G前传子模块；所述5G前传子模块分别与所述FPGA中间层板卡接口和增强通用公共无线电接口电性连接；所述5G前传子模块与5G基站通信接口电性连接；所述5G前传子模块接收述FPGA中间层板卡接口或所述增强通用公共无线电接口传输的预处理后信号，对所述预处理后信号进行信号处理，并将处理后信号传输至5G基站通信接口。

在一实施例中，所述FPGA处理模块还包括：

5G前向纠错子模块；所述5G前向纠错子模块与所述5G基站通信接口电性连接；所述5G前向纠错子模块接收所述5G基站通信接口传输的前向信号并对所述前向信号进行编解码处理，并将处理后信号回传至5G基站通信接口。

在一实施例中，所述5G基站通信接口包括：

高速外设组件互联接口；所述高速外设组件互联接口分别与所述5G前传子模块和所述5G前向纠错子模块电性连接；所述高速外设组件互联接口接收5G前传子模块传输的处理后信号，并将处理后信号发送至5G基站协议处理单元；所述高速外设组件互联接口向所述5G前向纠错子模块传输前向信号，接收所述5G前向纠错子模块回传的处理后信号并将所述处理后信号发送至5G基站协议处理单元。

在一实施例中，所述FPGA处理装置还包括：

电源模块、时钟同步模块和CPU控制模块；

所述电源模块分别与信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块、和5G基站通信接口电性连接，为FPGA处理装置供电；

所述时钟同步模块与信号收发模块电性连接，为信号收发模块提供同步时钟信号；

所述CPU控制模块分别与信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块、和5G基站通信接口电性连接。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的5G终端，该5G终端包括本申请实施例提出的FPGA处理装置。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的5G基站，该5G基站包括本申请实施例提出的FPGA处理装置。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的通信系统，该通信系统包括5G通信设备、FPGA处理装置以及5G基站协议处理单元，其中，该FPGA处理装置采用本申请实施例提出的FPGA处理装置。

本申请实施例提出了一种基于5G通信的FPGA处理装置，其中，该FPGA处理装置适用于5G通信设备，包括信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块和5G基站通信接口；信号收发模块通过信号传输接口与FPGA处理模块电性连接；FPGA处理模块与5G基站通信接口电性连接；信号收发模块接收5G通信设备发送的后向信号，并通过信号传输接口将后向信号传输至FPGA处理模块；FPGA处理模块对后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口发送至5G基站协议处理单元，降低了5G基站的建设成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的FPGA处理装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的信号收发模块的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的信号传输接口的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的FPGA处理模块的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的5G基站通信接口的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的FPGA处理装置的另一结构示意图；

图7是本申请实施例提供的FPGA处理装置的产品示意图；

图8是本申请实施例提供的FPGA处理装置的另一产品示意图；

图9是本申请实施例提供的FPGA处理装置的另一产品示意图；

图10是本申请实施例提供的FPGA处理装置的另一产品示意图；

图11是本申请实施例提供的5G基站的产品示意图；

图12是本申请实施例提供的5G基站的基站框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为和另一个元件“连接”或“固定连接”时，它可以指机械连接。其中，连接可以包括固定连接、转动连接、滑动连接等等。固定连接可以包括螺纹连接、焊接和粘接等等。其中，当一个元件认为是“连接”或“固定连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，也可是一个元件通过居中元件和另一个元件连接。

需要说明的是，当一个元件被认为和另一个元件“电性连接”时，它可以包括线路构造不同元器件之间通过PCB铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式。

本申请实施例提供了基于5G通信的FPGA处理装置100，例如，如图1所示，该FPGA处理装置100可以包括信号收发模块20、信号传输接口30、FPGA处理模块40和5G基站通信接口50。

其中，信号收发模块20通过信号传输接口30可以与FPGA处理模块40电性连接，即信号传输接口30可以分别和信号收发模块20以及FPGA处理模块40电性连接。此外，FPGA处理模块40可以与5G基站通信接口50电性连接。

其中，信号收发模块20用于收发信号，并对收发的信号进行预处理。例如，信号收发模块20可以对接收到的信号进行格式转换，例如数模转换等等。

其中，信号传输接口30用于在FPGA处理模块40和信号收发模块20之间传输信号。其中，信号传输接口30支持多种通信协议以及信号的高速传输。

其中，FPGA处理模块40是本实施例提出的FPGA处理装置100的核心功能部分，用于对传输至FPGA处理模块40的信号进行高性能、高实时性处理，包括运算、转换、分析等。

其中，5G基站通信接口50用于FPGA处理模块40和5G基站协议处理单元60之间的信号传输。

在一实施例中，通过将信号传输接口30分别和信号收发模块20以及FPGA处理模块40电性连接，而FPGA处理模块40与5G基站通信接口50电性连接，使得5G通信设备10和5G基站协议处理单元60可以通过本实施例提出的FPGA处理装置100进行信号的双向传输。

具体地，信号收发模块20可以接收5G通信设备10发送的后向信号，并通过信号传输接口30将后向信号传输至FPGA处理模块40；FPGA处理模块40对后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口50发送至5G基站协议处理单元60。

此外，5G基站通信接口50还可以接收5G基站协议处理单元60发送的前向信号，并将前向信号传输至FPGA处理模块40；FPGA处理模块40对前向信号进行处理，得到处理后信号，并将处理后信号通过信号传输接口30传输至信号收发模块20；信号收发模块20将所述处理后信号发送至5G通信设备10。

其中，后向信号包括5G通信设备10通过FPGA处理模块40传输至5G基站协议处理单元60的信号。例如，后向信号可以是5G通信设备10通过FPGA处理模块40传输至5G基站协议处理单元60的无线信号。又例如，后向信号还可以是5G通信设备10通过FPGA处理模块40传输至5G基站协议处理单元60的光信号，等等。

其中，前向信号包括5G基站协议处理单元60通过FPGA处理模块40传输至5G通信设备10的信号。例如，前向信号可以是5G基站协议处理单元60通过FPGA处理模块40传输至5G通信设备10的无线信号。又例如，前向信号可以是5G基站协议处理单元60通过FPGA处理模块40传输至5G通信设备10的光信号，等等。

其中，5G通信设备10包括支持5G通信的设备。例如，该5G通信设备10可以包括5G终端，还可以包括5G基站等等。其中，5G终端可以包括支持5G通信的智能手机、平板电脑、笔记本电脑或者个人电脑（Personal Computer，PC）等等。此外，5G通信设备10可以支持光纤通信和/或无线通信。

其中，5G基站协议处理单元60包括对传输至5G基站的信号进行处理的单元。其中，该5G基站协议处理单元60可以集成于服务器中，该服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器等等。

在一实施例中，如图2和图6所示，信号收发模块20可以包括射频子卡单元201和四通道光模块（Quad Small Form-factor Pluggable，QSFP）接口单元202。

其中，射频子卡单元201通过信号传输接口30和FPGA处理模块40电性连接。四通道光模块接口单元202通过信号传输接口30和所述FPGA处理模块40电性连接。

在一实施例中，射频子卡单元201可以接收5G通信设备10发送的射频信号，并将射频信号进行预处理。此外，射频子卡单元201还可以接收信号传输接口30传输的信号，并将信号传输接口30传输的信号发送至5G通信设备10。

具体的，射频子卡单元201可以具备模数转换的功能，即射频子卡单元201可以实现数字域信号和模拟域信号的转换。在接收到5G通信设备10发送的射频信号后，射频子卡单元201可以将射频信号转换成数字域信号，并将转换后的数字域信号通过信号传输接口30传输至FPGA处理模块40进行处理。

例如，如图6所示，射频子卡单元201可以接收5G通信设备10中天线单元发送的射频信号，将射频信号转换成数字域信号，并将转换后数字域信号通过信号传输接口30传输至FPGA处理模块40进行处理。

其中，天线单元包括5G通信设备10中部署了天线的单元。天线单元可以对应室内通信的场景，即本申请实施例提出的FPGA处理装置100可以支持室内通信。

在一实施例中，四通道光模块接口单元202可以接收5G通信设备10发送的光信号，并将光信号进行预处理。此外，四通道光模块接口单元202还可以接收信号传输接口30传输的信号，并将信号传输接口30传输的信号发送至5G通信设备10。

具体地，四通道光模块接口单元202具备可插拔的能力与吉比特级别的高速数据传输能力，适用于远距离或超远距离光纤传输的方式。在接收到5G通信设备10发送的光信号后，可以将光信号转换成电信号，并通过信号传输接口30高速地传输至FPGA处理模块40进行处理。同理，也可以将信号传输接口30传输的信号转换成光信号后发送至5G通信设备10。

例如，如图6所示，射频子卡单元201可以接收5G通信设备10中射频拉远单元发送的光信号，将光信号转换成电信号后，通过信号传输接口30高速地传输至FPGA处理模块40进行处理。

其中，射频拉远单元，由轻量数据处理核心及射频天线组成，在远端将基带光纤传输的光信号转换为数字信号，经处理转换为射频信号，放大后由射频拉远单元（RemoteRadio Unit，RRU）的天线发出。射频拉远单元可以对应室外通信的场景，即本申请实施例提出的FPGA处理装置100可以支持室外通信。

在一实施例中，射频拉远单元和天线单元可以部署在同一个5G通信设备中，也可以部署在不同的5G通信设备中。

在一实施例中，如图3和图6所示，信号传输接口30可以包括FPGA中间层板卡（FPGAMezzanine Card，FMC）接口301和增强通用公共无线电接口（enhanced Common PublicRadio Interface，eCPRI）302。

其中，FPGA中间层板卡接口301分别与射频子卡单元201以及FPGA处理模块40电性连接。增强通用公共无线电接口302分别与四通道光模块接口单元202以及FPGA处理模块40电性连接。

在一实施例中，FPGA中间层板卡接口301接收射频子卡单元201传输的预处理信号，并将所述预处理后信号传输至FPGA处理模块40进行处理。此外，FPGA中间层板卡接口301还可以接收FPGA处理模块40处理后信号，并将处理后信号传输至射频子卡单元201。

具体的，FPGA中间层板卡接口301是支持ANSI/VITA 协议规范的高速接口，可以通过差分对的硬件方式传输。此外，FPGA中间层板卡接口301具备吉比特级别的数据传输能力，负责射频子卡单元201和FPGA处理模块40之间信号的高速传输。

其中，ANSI/VITA 协议是一种高速串行数据总线标准。

在一实施例中，增强通用公共无线电接口302可以接收四通道光模块接口单元202传输的预处理后信号，并将所述预处理信号传输至FPGA处理模块40进行处理。同理，增强通用公共无线电接口302可以接收FPGA处理模块40处理后信号，并将处理后信号传输至四通道光模块接口单元202。

具体的，增强通用公共无线电接口302是公共无线电接口（Common Public RadioInterface，CPRI）的增强版本。CPIR用于蜂窝无线网络中的无线电设备控制和无线电设备之间的关键接口规范，即CPIR定义的是BBU与BBU/AAU之间接口的规范。然而，5G时代提出了一个核心应用场景——增强移动带宽（Enhanced Mobile Broadband，eMBB），则会导致5G通信设备的天线数目增加，并且也大幅度地提升了传输带宽和传输速率的要求。

为了满足eMBB应用场景的通信需求，提出了增强通用公共无线电接口302，该增强通用公共无线电接口302可以大幅降低四通道光模块接口单元202的速率压力，以满足5G高速数据传输下的多天线、超大数据量需求。

此外，增强通用公共无线电接口302还可以支持5G的新型前传技术。增强通用公共无线电接口302可以将FPGA处理模块40传输过来的信号进行格式转换，并将格式转换后信号通过四通道光模块接口单元202传递给5G通信设备10。

其中，5G的新型前传技术包括AAU与BBU的分布单元（Distribute Unit，DU）之间的信号传输以及处理技术。5G网络包括接入网、承载网和核心网三部分。其中，接入网一般指无线接入网（Radio Access Network，RAN），主要由基站组成。

在4G网络中，一个基站通常包括BBU、RRU、馈线和天线。其中，BBU负责信号调制，RRU负责射频处理，馈线负责连接RRU和天线，天线负责线缆上导行波和空气中空间波之间的传输。4G网络中每个基站都有一个BBU，并通过BBU连接至核心网。

而在5G网络中，基站被重构成BBU和AAU，其中，BBU被分离成了DU和集中单元（Centralized Unit，CU），而AAU连接DU部分便称之为5G前传。

在一实施例中，如图4和图6所示，FPGA处理模块40可以包括5G前传子模块402。

其中，5G前传子模块402可以分别与FPGA中间层板卡接口301和增强通用公共无线电接口302电性连接。5G前传子模块402与5G基站通信接口50电性连接。

5G前传子模块402可以接收FPGA中间层板卡接口301或所述增强通用公共无线电接口302传输的预处理后信号，对预处理后信号进行信号处理，并将处理后信号传输至5G基站通信接口50。例如，5G前传子模块402可以对FPGA中间层板卡接口301或所述增强通用公共无线电接口302传输的信号进行前缀处理、时频域转换处理和样点对齐等等。

此外，5G前传子模块402还可以接收5G基站协议处理单元60发送的前向信号，并对5G基站协议处理单元60发送的前向信号进行信号处理。例如，5G前传子模块402可以对5G基站协议处理单元60发送的信号进行前缀处理、时频域转换处理和样点对齐等等。

在一实施例中，由5G前传子模块402处理的信号有两个来源，一是通过FPGA中间层板卡接口301与射频子卡单元201联通5G通信设备10的天线单元，直接进行射频数据的收发。二是通过增强通用公共无线电接口302及四通道光模块接口单元202，以拉远的方式，接收5G通信设备10的射频拉远单元的射频数据或者发送射频数据到5G通信设备10的射频拉远单元。

在一实施例中，如图4和图6所示，FPGA处理模块40还可以包括5G前向纠错（5GForward Error Correction，FEC）子模块401。其中，5G前向纠错子模块401与5G基站通信接口50电性连接。

5G前向纠错子模块401可以对来自5G基站通信接口50的信号进行编解码处理，并将处理后信号回传至5G基站通信接口50。具体地，5G前向纠错子模块401可以对来自5G基站通信接口50的信号进行高速编码或者高速解码运算，并将目标信号进行回传以实现本实施例提出的FPGA处理装置100的高速编解码功能。

在一实施例中，如图5和图6所示，5G基站通信接口50可以包括高速外设组件互联（Peripheral Component Interconnect Express，PCIe）接口501。

其中，高速外设组件互联接口501分别与5G前传子模块402和5G前向纠错子模块401电性连接。

高速外设组件互联接口501可以接收5G前向纠错子模块401传输的处理后信号，并将处理后信号发送至5G基站协议处理单元60。

此外，高速外设组件互联接口501可以向5G前向纠错子模块401传输前向信号，接收5G前向纠错子模块401回传的处理后信号并将所述处理后信号发送至5G基站协议处理单元60。具体地，高速外设组件互联接口501可以根据PCIe总线协议负责5G基站协议处理单元60与FPGA处理模块40之间的信号传输，从而实现直接存储器访问(Direct Memory Access，DMA）功能以大幅降低系统资源开销，提升数据传输效率。

在一实施例中，如图6所示，本申请实施例提出的FPGA处理装置100还可以包括电源模块70、时钟同步模块80和CPU控制模块90。

其中，电源模块70分别与信号收发模块20、信号传输接口30、FPGA处理模块40、和5G基站通信接口50电性连接，为FPGA处理装置100供电。具体地，电源模块负责为本申请实施例提出的FPGA处理装置100进行系统供电，以满足FPGA处理装置100中各个模块的高精度时钟对不同电源、电压和电流等的高稳要求。

其中，时钟同步模块80与信号收发模块20电性连接，为信号收发模块20提供同步时钟信号。具体的。时钟同步模块80可以使用高精度的时钟晶振进行压控处理，向信号收发模块20提供超高精度时钟，保证信号收发模块20中射频子卡单元201和四通道光模块接口单元202的时钟同步与高速数据传输。

其中，CPU控制模块90分别与信号收发模块20、信号传输接口30、FPGA处理模块40、和5G基站通信接口50电性连接。CPU控制模块90使用低成本的ARM作为整个FPGA处理装置100的控制中心，负责管理FPGA处理装置100的配置管理，为FPGA处理装置100中的各个模块提供上电复位，软件升级等功能支持。

在一实施例中，如图7至图10所示，是本申请实施例提出的FPGA处理装置100的产品示意图。其中，在图7和图10中1000是FPGA处理装置100的产品示意图。在图8中，2000是FPGA处理装置100的主视图，3000是FPGA处理装置100的左视图。

其中，在图9中，元器件2001是FPGA处理装置100的风扇座，负责FPGA处理装置100的散热风扇的供电。元器件2002是FPGA处理装置100的电源接口。元器件2003是FPGA处理装置100的开关。元器件2004是外引复位插座。元器件2005是复位按钮。元器件2006是指示灯。元器件2007是通用异步收发传输器接口，用于传输的数据在串行通信与并行通信之间加以转换。元器件2008是QSFP接口。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的5G基站，其中，该5G基站包括本申请实施例提出的FPGA处理装置100，降低了5G基站的部署成本。

例如，如图11和图12所示，是将本申请实施例提出的FPGA处理装置100用于5G基站时的示意图和基站系统框架图。

其中，在图11中，4000是5G基站产品示意图，该基站可以提供多种5G特性。例如，该基站可以提供2T2R / 4T4R的传输模式、760Mbps的峰值速率、16QAM/64QAM调制方式、300MHz-6GHz的频点支持和最高10dBM的发射功率等等。

如图11所示，本申请实施例提出的FPGA处理装置100可以部署在5G基站4000中，从而使得5G基站4000通过FPGA处理装置100实现皮射频拉远单元（pico Remote Radio Unit，pRRU）的拉远部署。

此外，图12是将本申请实施例提出的FPGA处理装置100用于基于开发无线接入网（Open Radio Access Network，ORAN）开发研制的5G基站系统的物理层加速部分和中射频处理部分。其中，4003是本申请实施例提出的FPGA处理装置100的一部分，其中，射频子卡单元201包括接收信道和发送信道。4002是天线单元，该天线单元可以连接在FPGA处理装置100中射频子卡单元201的接收信道和发送信道上，从而和射频前端进行通信。4001是5G基站协议处理单元60，该5G基站协议处理单元60可以包括服务接口、5G物理层、5G加速器、采样编码模块、无线框架模块、开发平台和物联网操作平台。通过图12可以看到FPGA处理装置100将射频子卡单元201、FPGA中间层板卡接口301、FPGA处理模块40和高速外设组件互联接口501集成于一体，所以射频前端通过FPGA处理装置100实现与5G基站协议处理单元60的通信，而通信接口为PCIe接口。

而4004、4005和4006都是FPGA处理装置100的产品示意图。其中，4004是将FPGA处理装置100的成品图，4005是FPGA处理装置100的PCB示意图，4006是FPGA处理装置100所采用的芯片图。

本申请实施例提出了一种基于5G通信的FPGA处理装置100，其中，该FPGA处理装置100包括信号收发模块20、信号传输接口30、FPGA处理模块40和5G基站通信接口50；信号收发模块20通过信号传输接口30与FPGA处理模块40电性连接；FPGA处理模块40与5G基站通信接口50电性连接；信号收发模块20接收5G通信设备10发送的后向信号，并通过信号传输接口30将所述后向信号传输至FPGA处理模块40；FPGA处理模块40对后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口50发送至5G基站协议处理单元60。本申请实施例提出的FPGA处理装置100通过将5G前向纠错子模块和射频子卡单元201集成于一体，从而使得在建设5G基站的过程中，不需要分开使用5G前向纠错子模块和射频子卡单元201，可以降低在研发和实验室测试过程中的成本，从而降低了5G基站的建设成本。

而且，通过将5G前向纠错子模块和射频子卡单元201集成于一体，可以使得FPGA处理装置100易安装和易部署，适用于不同场景的部署。例如，在实验室场景里面，可以直接利用一体化射频进行部署。在其他商用拉远的场景，就可使用QSFP的拉远射频单元进行部署。

此外，信号传输接口30中包括FPGA中间层板卡接口301和增强通用公共无线电接口302，提升了5G通信设备10和5G基站协议处理单元60之间信号传输的速率。

此外，本申请实施例提出的FPGA处理装置100中通过信号传输接口30中利用FPGA中级层板卡接口和增强通用公共无线电接口302实现FPGA处理模块40和信号收发模块20之间的信号传输，使得该FPGA处理装置100的信号传输速率得到了提高。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的5G终端，该终端包括本申请实施例提出的FPGA处理装置100。

本申请实施例还提供了一种基于5G通信的通信系统，该通信系统包括5G通信设备10、FPGA处理装置100以及5G基站协议处理单元60，其中，该FPGA处理装置100采用本申请实施例提出的FPGA处理装置100，从而降低了通信系统的建设成本。

以上对本申请实施例所提供的一种基于5G通信的FPGA处理装置、5G终端和5G基站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述FPGA处理装置适用于5G通信设备，所述FPGA处理装置包括：

信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块和5G基站通信接口；

所述信号收发模块通过所述信号传输接口与所述FPGA处理模块电性连接；所述FPGA处理模块与所述5G基站通信接口电性连接；

所述信号收发模块接收5G通信设备发送的后向信号，并通过信号传输接口将所述后向信号传输至FPGA处理模块；FPGA处理模块对所述后向信号进行处理，并将处理后信号通过5G基站通信接口发送至5G基站协议处理单元。

2.如权利要求1所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述5G基站通信接口接收所述5G基站协议处理单元发送的前向信号，并将所述前向信号传输至FPGA处理模块；所述FPGA处理模块对所述前向信号进行处理，得到处理后信号，并将所述处理后信号通过所述信号传输接口传输至信号收发模块；所述信号收发模块将所述处理后信号发送至5G通信设备。

3.如权利要求1所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述信号收发模块包括：

射频子卡单元和四通道光模块接口单元；

所述射频子卡单元通过所述信号传输接口和所述FPGA处理模块电性连接；所述四通道光模块接口单元通过所述信号传输接口和所述FPGA处理模块电性连接；

所述射频子卡单元接收所述5G通信设备发送的射频信号，将所述射频信号进行预处理后，将预处理后信号通过信号传输接口传输至FPGA处理模块进行处理；

所述四通道光模块接口单元接收所述5G通信设备发送的光信号，将所述光信号进行预处理后，将预处理后信号通过所述信号传输接口传输至FPGA处理模块进行处理。

4.如权利要求3所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述信号传输接口包括：

FPGA中间层板卡接口和增强通用公共无线电接口；

所述FPGA中间层板卡接口分别与所述射频子卡单元以及FPGA处理模块电性连接；

所述增强通用公共无线电接口分别与所述四通道光模块接口单元以及FPGA处理模块电性连接；

所述FPGA中间层板卡接口接收所述射频子卡单元传输的预处理信号，并将所述预处理后信号传输至FPGA处理模块进行处理；

所述增强通用公共无线电接口接收所述四通道光模块接口单元传输的预处理后信号，并将所述预处理信号传输至FPGA处理模块进行处理。

5.如权利要求4所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述FPGA处理模块包括：

5G前传子模块；

所述5G前传子模块分别与所述FPGA中间层板卡接口和增强通用公共无线电接口电性连接；所述5G前传子模块与5G基站通信接口电性连接；所述5G前传子模块接收述FPGA中间层板卡接口或所述增强通用公共无线电接口传输的预处理后信号，对所述预处理后信号进行信号处理，并将处理后信号传输至5G基站通信接口。

6.如权利要求5所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述FPGA处理模块还包括：

5G前向纠错子模块；

所述5G前向纠错子模块与所述5G基站通信接口电性连接；

所述5G前向纠错子模块接收所述5G基站通信接口传输的前向信号并对所述前向信号进行编解码处理，并将处理后信号回传至5G基站通信接口。

7.如权利要求6所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于所述5G基站通信接口包括：

高速外设组件互联接口；

所述高速外设组件互联接口分别与所述5G前传子模块和所述5G前向纠错子模块电性连接；所述高速外设组件互联接口接收5G前传子模块传输的处理后信号，并将处理后信号发送至5G基站协议处理单元；所述高速外设组件互联接口向所述5G前向纠错子模块传输前向信号，接收所述5G前向纠错子模块回传的处理后信号并将所述处理后信号发送至5G基站协议处理单元。

8.如权利要求1所述的基于5G通信的FPGA处理装置，其特征在于，所述FPGA处理装置还包括：

电源模块、时钟同步模块和CPU控制模块；

所述电源模块分别与信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块、和5G基站通信接口电性连接，为FPGA处理装置供电；

所述时钟同步模块与信号收发模块电性连接，为信号收发模块提供同步时钟信号；

所述CPU控制模块分别与信号收发模块、信号传输接口、FPGA处理模块、和5G基站通信接口电性连接。

9.一种基于5G通信的5G终端，其特征在于，所述5G终端包括如权利要求1至8任一项所述的FPGA处理装置。

10.一种基于5G通信的5G基站，其特征在于，所述5G基站包括由权利要求1至8任一项所述的FPGA处理装置。

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