Zynq Ultrascale+

Entwicklung einer FPGA-Baugruppe für das Projekt OTB-5G+

FPGA/SoC: AMD Zynq Ultrascale+
Applikation: kompakte Schnittstellenkarte für VLC-Kommunikation, Funkkommunikation

Im Rahmen des Projekts OTB-5G+ wurde die FPGA-Baugruppe 'VLC-Interface-Modul' für die breitbandige Netzwerkanbindung von drahtlosen Übertragungsmedien entwickelt. Für das Projekt OTB-5G+ wird die Baugruppe für die Implementierung einer VLC-Strecke (Visible Light Communication) eingesetzt. Darüber hinaus ist sie auch verwendbar für Funkanwendungen mit bis zu zwei Antennen und 400 MHz Bandbreite. Die netzwerkseitige Anbindung erfolgt über die integrierte 10-GBit-Ethernet-Schnittstelle.

Das VLC-Interface-Modul wird im Rahmen des Projekts LINCNET (LiFi-gestütztes 5G für industrielle und medizintechnische Netzwerke) weiterentwickelt und für LiFi-Systeme der nächsten Generation optimiert. Das VLC-Interface-Modul dient hier als Schnittstelle zur Integration von sichtbarer Licht-Kommunikation (VLC) in die übergeordnete Netzarchitektur für 5G/6G und nachfolgenden Mobilfunkstandards.

Darüber hinaus eignet sich das VLC-Inferface-Modul für eine Vielzahl von Anwendungen, zum Beispiel:

  • Software-Defined-Radio
  • Kabelgebundene und drahtlose Kommunikation
  • Massive Mimo
  • Radaranwendungen mit mehreren Antennen
  • Quantencomputing.

Die Baugruppe enthält folgende Hauptkomponenten:

  • AMD SoC Zynq Ultrascale+ (FPGA mit ARM-Prozessor-Cores)
  • Analog/Digital-Umsetzer (ADC) mit 2 Kanälen, 12 Bit Auflösung und einer Abtastrate von 1 GSPS
  • Digital/Analog-Umsetzer (DAC) mit 2 Kanälen, 16 Bit Auflösung und einer Abtastrate von 2,8 GSPS
  • DDR RAM-Speicher 8GByte (PL), 2 GByte DDR RAM (PS)
  • Stromversorgung zur Erzeugung der benötigten Betriebsspannungen
  • Clock Erzeugung mit interner und externer Referenz / Synchronisierung
  • 2 x 10G Ethernet Interfaces (SFP+)
  • USB3-, UART-, 1G Ethernet Interfaces
  • FPGA boot über MicroSD Karte
  • Boardgröße: 140 mm x 140 mm

Zu OTB-5G+

Zu LINCNET

 

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Flyer VLC Interface (PDF Datei, 262 KB)