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[導(dǎo)讀] 目前我們采用的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)即4G,在其還沒(méi)有全面部署完成之際第五代(5G)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定已經(jīng)在如火如荼的展開(kāi),它是面向2020年以后移動(dòng)通信需求而發(fā)展的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng),具有超高

目前我們采用的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)即4G,在其還沒(méi)有全面部署完成之際第五代(5G)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定已經(jīng)在如火如荼的展開(kāi),它是面向2020年以后移動(dòng)通信需求而發(fā)展的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng),具有超高的頻譜利用率和能效,在傳輸速率、時(shí)延等方面將會(huì)比4G提高一個(gè)量級(jí)或者更高,5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的愿景是實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)隨地萬(wàn)物接入”,因此5G系統(tǒng)對(duì)于載波傳輸技術(shù)提出了更高的要求。

圖1:移動(dòng)通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過(guò)程

伊斯坦布爾技術(shù)大學(xué)的無(wú)線通信研究實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行載波技術(shù)的研究,盡管現(xiàn)在的通信標(biāo)準(zhǔn)采用的是OFDM技術(shù)(Orthogonal Frequency Division MulTIplexing,正交頻分復(fù)用技術(shù)),它的調(diào)制和解調(diào)分別是基于IFFT和FFT來(lái)實(shí)現(xiàn),具有實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低,但是它不太適合5G系統(tǒng),首先其個(gè)子載波之間必須同步以保持正交性,在小區(qū)存在海量傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)同步的代價(jià)將難以承受,其次OFDM采用方波作為基帶波形,載波旁瓣較大,難以利用碎片頻段。而UFMC技術(shù)(Universal Filtered MulTIcarrier,通用濾波多載波)則具有明顯的優(yōu)勢(shì),它對(duì)每個(gè)子頻段進(jìn)行濾波,同步要求相對(duì)較低,同時(shí)降低了基帶算法的復(fù)雜性。

圖2:基于NI SDR產(chǎn)品搭建的5G UFMC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

伊斯坦布爾技術(shù)大學(xué)的無(wú)線通信研究實(shí)驗(yàn)室基于NI SDR(software-defined radios,軟件定義無(wú)線電)產(chǎn)品搭建了5G UFMC測(cè)試平臺(tái),采用了兩個(gè)USRP-2921 SDRs(基于Xilinx Spartan-6 FPGA)、一個(gè)PXI-6683H時(shí)序模塊(基于Xilinx Virtex-5 FPGA)、一個(gè)PXIe-5644R矢量信號(hào)收發(fā)器模塊(基于Xilinx Virtex-6 FPGA)以及NI LabVIEW系統(tǒng)集成工具,通過(guò)試驗(yàn)他們?nèi)〉昧烁玫念l譜特性以及更好的子頻帶濾波方法。

NI SDR產(chǎn)品幫助研究人員更快更方便的搭建測(cè)試工程,它具有豐富可用的工程例子以及成熟的用戶社區(qū),NI LabVIEW可視化系統(tǒng)集成也更加直觀高效,可以說(shuō)NI SDR具有完善的無(wú)線通信技術(shù)生態(tài)資源。此外該工程在2017 NI技術(shù)峰會(huì)上獲得了RF和移動(dòng)通信分組最具影響力獎(jiǎng)項(xiàng)。

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