基于NI SDR和PXI平台测试5G UFMC信号调制传输标准

作者:stark

目前我们采用的是第四代移动通信技术即4G,在其还没有全面部署完成之际第五代(5G)系统的开发和标准制定已经在如火如荼的展开,它是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统,具有超高的频谱利用率和能效,在传输速率、时延等方面将会比4G提高一个量级或者更高,5G移动网络的愿景是实现“随时随地万物接入”,因此5G系统对于载波传输技术提出了更高的要求。

图1:移动通信技术和标准的发展过程

图1:移动通信技术和标准的发展过程

伊斯坦布尔技术大学的无线通信研究实验室正在进行载波技术的研究,尽管现在的通信标准采用的是OFDM技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用技术),它的调制和解调分别是基于IFFT和FFT来实现,具有实现复杂度低,但是它不太适合5G系统,首先其个子载波之间必须同步以保持正交性,在小区存在海量传感节点时同步的代价将难以承受,其次OFDM采用方波作为基带波形,载波旁瓣较大,难以利用碎片频段。而UFMC技术(Universal Filtered Multicarrier,通用滤波多载波)则具有明显的优势,它对每个子频段进行滤波,同步要求相对较低,同时降低了基带算法的复杂性。

图2:基于NI SDR产品搭建的5G UFMC实验平台

图2:基于NI SDR产品搭建的5G UFMC实验平台

伊斯坦布尔技术大学的无线通信研究实验室基于NI SDR(software-defined radios,软件定义无线电)产品搭建了5G UFMC测试平台,采用了两个USRP-2921 SDRs(基于Xilinx Spartan-6 FPGA)、一个PXI-6683H时序模块(基于Xilinx Virtex-5 FPGA)、一个PXIe-5644R矢量信号收发器模块(基于Xilinx Virtex-6 FPGA)以及NI LabVIEW系统集成工具,通过试验他们取得了更好的频谱特性以及更好的子频带滤波方法。

NI SDR产品帮助研究人员更快更方便的搭建测试工程,它具有丰富可用的工程例子以及成熟的用户社区,NI LabVIEW可视化系统集成也更加直观高效,可以说NI SDR具有完善的无线通信技术生态资源。此外该工程在2017 NI技术峰会上获得了RF和移动通信分组最具影响力奖项。

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