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摘要：本文基于Virtex-5 FPGA設(shè)計面向未來移動通信標準的Gbps無線通信基站系統(tǒng)，具有完全的可重配置性，可以完成MIMO、OFDM及LDPC等復雜信號處理算法，實現(xiàn)1Gbps速率的無線通信。
引言
隨著以TD-SCDMA為代表的3G移動通信全面進入商用部署，LTE標準基本完成，華為、愛立信成功實現(xiàn)LTE標準的現(xiàn)場演示[1]，以LTE-A、IMT-Advanced為標準的下一代移動通信技術(shù)、標準與系統(tǒng)的研發(fā)也已經(jīng)開始。
國際電信聯(lián)盟（ITU）已將3G之后的未來移動通信技術(shù)正式定名為IMT-Advanced，在2007年世界無線電大會為之分配了新頻段，并已經(jīng)在2008年開始征集標準提案。中國也通過IMT-Advanced推進組開始為ITU技術(shù)提案征集的準備工作[2]，提出國內(nèi)技術(shù)提案應(yīng)具有高頻譜效率、低系統(tǒng)時延等特點，主要技術(shù)指標應(yīng)達到：5－100MHz的可變系統(tǒng)帶寬；在固定和低速移動情況下支持1Gbps的峰值速率，在高速移動情況下支持100Mbps；基站側(cè)最多8根天線，終端側(cè)最多4根天線；在移動性上最高支持500km/h的移動速度。
隨著技術(shù)研究與提案工作的進行，基站系統(tǒng)的研發(fā)也已經(jīng)開始。本文研究工作依托于國家“863”計劃Gbps 無線傳輸關(guān)鍵技術(shù)與試驗系統(tǒng)研究開發(fā)項目，研制面向LTE-A、IMT-Advanced等未來移動通信標準，能夠驗證相關(guān)技術(shù)并達到標準技術(shù)指標的新型移動通信基站原型。
Gbps無線通信系統(tǒng)的算法鏈路設(shè)計
為滿足未來移動通信標準的需要[3]，在算法鏈路上Gbps系統(tǒng)采用時分雙工（TDD）、多天線（MIMO）、空時編碼、正交頻分復用（OFDM）、高階調(diào)制和LDPC編碼等高性能物理層傳輸技術(shù)，以實現(xiàn)Gbps系統(tǒng)所需的高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)傳輸和高頻譜效率。以頻分、時分為主的多址方式實現(xiàn)，能夠在多天線環(huán)境下對無線資源進行靈活調(diào)配，在兼顧實時話音傳輸?shù)耐瑫r，最大程度上滿足分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>
具體而言，Gbps系統(tǒng)使用3.4GHz頻段，實際帶寬100MHz，移動臺采用2發(fā)4收的天線，基站采用4發(fā)8收的天線，OFDM子載波數(shù)為2048子載波，有效為1664子載波。圖1是Gbps無線傳輸系統(tǒng)的算法鏈路示意圖。
圖 1 Gbps無線傳輸系統(tǒng)算法鏈路
