華中科技大學BICS

　　概述
　　用戶介紹
　　華中科技大學信息通訊與網絡實驗室是國內較早開始 5G 新波形研究的實驗室。實驗室對于 FBMC 技術的研究成果在國內和國際上處于領先地位。
　　挑戰
　　需要在 6 個月的時間內搭建一個 FBMC技術的原型驗證系統，需要實現 MIMO和 CoMP 技術。系統中需要模擬 3 個基站（每個基站 4 根天線）和 5 個終端（每個終端 2 根天線）。研究組過去的積累偏向算法理論研究，并沒有太多復 雜通信系統硬件開發的經驗。
　　解決思路
　　基于商用現成技術平臺（COTS）來完成原型驗證系統硬件平臺搭建，采用快速系統級開發技術來加速軟件系統設計與開發，在保證系統指標和性能的同時，降低底層硬件實現和程序設計的精力開銷，把精力集中在算法驗證上，快速搭建原型系統，完成算法測試驗證。

　　實現
　　以 LabVIEW 圖形化系統設計軟件平臺和NI USRP-RIO 軟件無線電平臺為核心，完成整套原型驗證系統軟硬件平臺的搭建。

　　結果
　　研究組在 5 個月的時間內完成了整個FBMC 原型驗證系統的搭建，實現所有系統需求。
　　華中科技大學搭建 FBMC 技術原型驗證系統，引領 5G 新波形研究
　　用戶介紹
　　華中科技大學信息通訊與網絡實驗室位于武漢光電國家實驗室，主要從事無線通信與網絡方面的研究，主要包括寬帶無線接入與 MIMO/OFDM 系統、FBMC 系統、大規模MIMO 系統、認知無線電網絡、協作通信、 無線傳感器網絡、信源信道編碼、信道估計、數字信號處理、無線網絡多層優化、網絡安全/無線通信安全、大數據處理、QoE等，實驗室在這些年的科研活動中積累了大量的研究經驗，發表了大量期刊論文、會議論文，也獲得了不少專利，同時也承擔著許多科研項目。在 5G 研究方面，實驗室發揮優勢，瞄準新波形研究領域，對濾波器組多載波（FBMC）技術進行深入研究，研究成 果在國內和國際上處于領先地位。
　　實驗室主任江濤教授是國家杰出青年科學基金和首屆“青年科學之星”獲得者、是湖北省“楚天學者”特聘教授、湖北省有突出貢獻中青年專家，首屆“華中學者”特聘教授，先后入選教育部“新世紀優秀人才支持計劃”和湖北省高層次人才工程第一層次等。江濤教授長期從事于寬帶無線通信理論與方法研究，致力于提升其能量效率和頻譜效率的工作。
　　實現
　　以 LabVIEW 圖形化系統設計軟件平臺和 NI USRP-RIO 軟件無線電平臺為核心，完成整套原型驗證系統軟硬件平臺的搭建。
　　系統中，每個終端側通過 NI USRP-RIO 2942R 通過 MXI 接口連接一臺來實現。終端的工作包括：2 天線的接收， 可以接受所有的原始數據，通過 MXI 鏈路傳到筆記本中。也可以在 FPGA 中進行信道估計， FBMC 解碼， MIMO 解碼的工作，信號估計的參數通過筆記本的 WIFI 傳到基站控制器中， 基帶數據流傳到筆記本進行顯示，計算系統的參數。
　　每個基站有兩個 USRP-RIO 2942R 組成 4 個發送天線。從數據同步來講： 通過 2942R 的MXI 接口， 以及 CPS8910 1 轉 8 的 PCIe 橋接接口將 6 個 2942R 全部經過透明鏈路連接到基站控制器中，因為基站控制器和基站采用 7M 的 X4-MXI 銅線纜連接，而 CPS8910 橋接卡直接通過 3m 的 X8 Gen2MXI 銅線纜連接到基站控制器的 8384 擴展 MXI 接口中。
　　從基站同步來講：通過 2942R 的 10M 參考時鐘接口，和 Trigger 接口，以及 2990 同步時鐘分配器來實現 6 個 2942R 的同步， 基站控制器產生的高精度 10M 參考時鐘通過2990 進行 6 個 USRP-RIO 的路由鎖相每個 2942R 的板載晶振。
　　系統軟件基于 LabVIEW 完成上位機程序設計，基于 LabVIEW FPGA 完成 FPGA 程序設計。LabVIEW FPGA 中提供了起步使用的程序范例參考。
　　未來展望
　　LabVIEW 圖形化系統設計平臺及 USRP-RIO 軟件無線電平臺具有靈活、可擴展性強的特點，未來該平臺可以很方便的支持基站和終端數量及天線數的擴展。同時，對于未來研究組的其他原型系統的搭建，該平臺也可以提供很好的支撐。