IMT-Advanced协作多点传输技术研发试验系统MAC嵌入式计算平台设计与实现

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随着3G网络部署的全球化及运营模式的逐渐成熟,世界移动通信界的关注点已经开始转移到下一代移动通信的标准制定。ITU认为IMT-Advanced系统(俗称4G)在多项性能指标上超过IMT-2000,支持100MHz带宽,大于1Gbps的峰值速率,显著提高小区平均吞吐量、小区边缘用户吞吐量等方面的性能。以MIMO-OFDM为代表的新技术可以很好地解决这些问题,但是该系统带来的性能提升经常受限于小区间干扰(ICI)。而是一种新的协作多点传输技术(以下简称CoMP)应运而生,该技术在MIMO-OFDM系统基础上,通过基站间、用户间、基站和中继节点间、用户和中继节点间的相互协作,解决了用户终端的最小天线配置和小区间同频干扰问题,能有效地提高小区边缘用户的性能和扇区吞吐量,同时并不显著提升终端实现的复杂度。   本课题是“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项的有效组成部分,通过完成本课题,可以为新一代宽带无线移动通信网提供协作多点传输方面的技术方案和应用方案。   IMT-A CoMP试验系统分为两个子系统--MAC子系统及HPY子系统,由两个小组分别实现,本人参加了MAC小组的开发工作,具体负责了MAC_PHY接口、BSP两个模块的实现。本论文将从工程实现的角度了先对IMT-A CoMP系统做一个相对全面的介绍,然后重点介绍系统MAC硬件平台、嵌入式系统、BSP、及MAC_PHY接口的工程实现。   可编程片上系统(PSoC)已成为目前嵌入式系统发展的主流。IMT-Advaneed协作多点传输技术研发试验系统MAC嵌入式系统正是基于这样的系统结构,硬件平台以Xilinx Virtex5系列FPGA为中心,以其内嵌的PowerPC440硬核为处理器,利用其丰富的IP核资源,并辅助以其他外围芯片,构成一个满足需求的嵌入式系统。   MAC层的功能通过FPGA内嵌的处理器硬核(CPU)实现,PHY层功能通过多片FPGA实现。为使本试验系统的两个子系统的开发者分别选择自己的熟悉的开发工具,并屏蔽他们之间的接口差异,MAC_PHY接口作为一个中间件产生,解决层间不同数据格式和速率匹配问题,实现CPU与FPGA之间无缝连接。
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