5G意味着数据中心平台必须发展无缝5G实施的基础5G是蜂窝连接的下一个前沿，但新一代5G承诺的不仅仅是更快的下载速度和更低的延迟。5G有望提供更高的带宽和更全面的覆盖范围，这将开辟手机以外的各种新连接用例，从笔记本电脑和手持物联网(IoT)设备到汽车和大型工业应用。据行业预测，到2020年代中期，随着不兼容5G网络的4G设备的迁移，5G用户将增加10亿以上。然而，向5G的过渡将需要对新的蜂窝基础设施进行大量投资。5G架构将与之前的实施方式发生重大变化。推动这些变化的是从第四代5G演变而来的一些关键特性。我们将回顾这些关键特性，然后研究这些特性将如何影响典型5G系统的数据平台架构，并探索不同级别数据平台的实施方案，然后确定典型的实施方案。此外，还将详细检查一个中端数据平台示例，以确定关键的设计选择和权衡。5G特性驱动的实现架构低频段5G基站运行在与4G手机相似的频率范围（从600MHz到850MHz，并提供相似的范围和下载速度（30Mbit/s到250Mbit/s）。因此，低-频段5G已被淘汰。5G中频段塔使用大约2.5GHz和3.7GHz之间的微波，将下载速度显着提高到100Mbit/s-900Mbit/s范围，同时将覆盖范围扩大数英里。中频段5G塔有已经成为大城市和其他人口密集地区的标准，并可能很快成为全球标准。高频段5G目前运行在25GHz-39GHz范围内，下载速度与有线互联网服务相似，约为1Gbps。但是，高频段5G频段5G有局限性25GHz-39GHz范围是毫米波(mmW)频段的低端。毫米波覆盖范围比微波更有限，这意味着高频段5G将需要更多和更小的基站来覆盖与微波相同的区域中频带5G。此外，墙壁或家用电器等物理障碍也可能限制5G高频段连接。毫米波也不能很好地处理固体物体。高频段5G技术也比低频技术昂贵得多。因此，在不久的将来，High-band5G可能仅限于演唱会场馆、体育场馆等相对开放的大型设施。5G数据平台金字塔在确定具体实施的5G层次结构时，必须考虑覆盖范围、所需下载速度和成本效益等因素。5G分布式数据平台将数据处理、存储和通信置于不同的架构层次，以优化成本、功耗、网络性能、操作距离和用户特征。最靠近网络边缘的是覆盖建筑物或设施内小距离（数十米）的小型微型平台。常见示例包括楼宇自动化、安全、工厂车间模块监视和控制。边缘设备之上的一层是汇聚平台，将所有边缘设备拼接在一起，对100M左右距离的数据流量进行整合和优化。这些设备通常位于建筑物或小型校园级别，有时与人工智能(AI)结合使用，分析、过滤、组合和优先处理通信。中间平台位于大型中央数据中心（核心）下方，提供更快的响应。这些响应通常基于算法，??由核心选择并定期更新。这些平台为靠近边缘的平台提供所需的实时控制。来自这些平台的数据分析和跟踪可以为平台提供商提供价值和新的收入来源。预测性维护、物料跟踪和路由、系统管理和数据流量负载平衡等操作节省的成本可以回馈给用户（可能是订阅费或一定比例的节省）。大数据运营运行在核心数据中心平台上。这些海量数据处理和存储设施保留了多年的历史操作和复杂的机器学习算法，这些算法提供优化过滤器和流程、程序中间平台以实现快速响应并为客户增加价值。评估不同类型的数据中心平台在5G层次结构的每一层，设计人员都会遇到不同的需求和权衡：较小的平台是系统中成本、占地面积和功率受限最多的部分。它们需要易于安装并具有适度的生命周期，因为每个聚合平台都需要不止一个。基于MCU的实现可以在这里使用，因为它们成本低、功耗低、占用空间小，同时在灵活性和处理能力方面做出了一些微小的牺牲。融合平台需要极高的灵活性、处理能力、中间存储和安全性。基于现场可编程门阵列的实施可以提供最大程度的灵活性和处理能力，因为底层硬件可以根据新协议、新AI算法或客户的新附加值的需要重新编程。FPGA还易于扩展，允许供应商以不同的价格和价值点创建具有不同灵活性和处理能力的不同产品层。中间平台需要最高级别的原始处理能力、安全性和灵活性。成本、功耗和占地面积是可以接受的牺牲。在这个层面上，内存保护单元（用于普通操作的原始处理能力）和FPGA（用于灵活性和适应性）的混合组合将是最好的实现。FPGA甚至可以根据需要实时重新编程，以响应对视频处理、加密、解密、搜索和过滤等重要功能不断增长的需求。人工智能算法甚至可以通过分析入住率、交通模式和天气等关键指标中的线索来预测这种需求。聚合平台的工作原理让我们看一下中端功能聚合平台，了解关键功能是如何在设备中实现的。利用FPGA和片上微控制器允许设备从MCU运行，为启动和安全更新提供已知的安全起点。这种信任根使用可靠且受保护的加密、解密和安全密钥存储操作来阻止黑客和病毒接管系统。MCU还可以处理通信、数据包处理、视频处理、压缩和内存效率等标准操作。片上FPGA硬件可用于不太常见但处理功率密集的操作，以使MCU空闲用于必须及时完成的??常见操作。FPGA可用于数字滤波、图像处理、图像识别和类似的专门操作，可能与AI和机器学习算法结合以根据需要预测和编程硬件。随着时间的推移，可以从中间和核心平台识别、创建和下载新算法，进一步优化性能，为平台提供商创造新的收入来源，并为客户节省成本。5G将意味着云、核心和边缘的融合。但是，重要的是每个组件都运行在正确类型的基础架构上，或者可以访问正确类型的基础架构。即使5G边缘计算很重要，内核也总是需要的，但随着5G连接的激增和支持5G的设备数量的持续增长，对这些设备的中小型分布式数据中心平台的需求也将随之增加。从核心到边缘的计算将成为5G世界的标志。这将是一个恒温器、冰箱、飞机、火车和汽车都与您的手机连接到同一个蜂窝网络的世界。
