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http://hdl.handle.net/10773/29637
Title: | FPGA implementation of a 5G-NR DU Rx Uplink chain |
Other Titles: | Implementação em FPGA da cadeia Rx Uplink de uma DU 5G-NR |
Author: | Coutinho, Fábio Daniel Lopes |
Advisor: | Oliveira, Arnaldo Silva Rodrigues de |
Keywords: | 5G 5G NR eMBB URLLC mMTC RAN OFDM PHY FPGA |
Defense Date: | Jul-2019 |
Abstract: | With the constant evolution of the communication systems, the 5G is rapidly
becoming a necessity and a reality. In this sense, three scenarios were
established, Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency
Communications (URLLC) and massive Machine Type Communications
(mMTC), being this scenarios the base for the study and development of this
new communication system. For that, 3GPP specify the radio access network
(RAN) division, passing from the traditional eNB (Long Term Evolution)
to the Central Unit (CU) and the Distributed Unit (DU) (New Radio), making
it more flexible. Conventionally, the processing functions (L1,L2 and L3) are
co-located in the Base Band Unit (BBU), making the data rates in the fronthaul
too high for 5G scenarios.
This dissertation focus on the Uplink chain implementation of the 5th Generation
NR DU, being that the DU will be composed by processing functions from
the BBU, more concretely by a reception chain of the Cyclic Prefix Orthogonal
Frequency Division Multiplexing (split 7.1), in order to decrease the data
rates in the fronthaul. For that, a previous study about the physical layer (PHY)
and the synchronization procedures was done, followed by the Matlab implementation.
For reception chain implementation, a tool used that synthesizes
Simulink models in VHSIC Hardware Description Language (VHDL) code, the
HDL Coder. After testbench simulation, it was performed the validation in the
Field Programmable Gate Array (FPGA). Com a constante evolução dos sistemas de comunicação, o 5G está rapidamente a tornar-se numa necessidade e uma realidade. Nesse sentido, três cenários de comunicação foram estabelecidos, Enhanced Mobile Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communications (URLLC) e massive Machine Type Communications (mMTC), sendo a base do estudo e desenvolvimento deste novo sistema de comunicação. Para tal, a 3GPP especificou a divisão da arquitetura rádio de acesso à rede (RAN), passando do tradicional eNB (Long Term Evolution) para Central Unit (CU) e Distributed Unit (DU) (New Radio), tornando-a assim mais flexível. Convencionalmente, as funções de processamento (L1, L2 e L3) estão co-localizadas na Base Band Unit (BBU), fazendo com que as taxas de transferências no fronthaul sejam demasiado elevadas para cenários 5G. Esta dissertação foca-se na implementação da cadeia de receção Uplink de uma DU 5th Generation NR, sendo que a DU será composta por funções de processamento provenientes da BBU, mais concretamente por uma cadeia de receção Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing (split 7.1), de modo a obter taxas de transferência mais baixas no fronthaul. Para tal, um estudo prévio sobre a camada física (PHY) foi realizado assim como os procedimentos de sincronização, seguidos da modulação em Matlab. Para implementação da cadeia de receção, foi usada uma ferramenta que sintetiza modelos Simulink em código VHSIC Hardware Description Language (VHDL), o HDL Coder. Após simulação em testbench, foi feita a validação numa Field Programmable Gate Array (FPGA). |
URI: | http://hdl.handle.net/10773/29637 |
Appears in Collections: | UA - Dissertações de mestrado DETI - Dissertações de mestrado |
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