基于NI平台的Massive MIMO 5G原型验证系统
"我们使用NI LabVIEW和LabVIEW Communication作为开发软件，快速构建了面向5G无线通信技术的Mini Massive MIMO原型验证系统。"
- 阳析 , 东南大学移动通信国家重点实验室
挑战:
在大规模MIMO系统中，由于在基站侧引入大规模天线阵列，系统实现的硬件复杂度与计算复杂度随着天线数的增加急剧上升，为设计并实现大规模MIMO系统带来了以下几个严峻的挑战：1)灵活的软件无线电，可用于接受和发送射频信号;2)射频设备之间精确的时间和频率同步;3)具有高数据吞吐量的总线，用以传输和汇集海量的数据;和4)高性能的处理能力，用以满足物理层和介质访问控制(MAC)执行时所需的实时性能需求。正是由于设计和实现大规模MIMO系统所面临的复杂性和困难性，目前尚未出现成熟的大规模MIMO原型验证平台。本应用基于NI平台的大规模MIMO应用程序框架，在克服以上问题的基础上构建了Mini Massive MIMO原型验证系统。
解决方案:
本应用主要由天线阵列、软件无线电节点(NI USRP RIO系列)、时钟分配模块以及高数据吞吐量的PXI系统组成，采用NI LabVIEW和LabVIEW Communication作为开发软件，构建了面向5G无线通信技术的Mini Massive MIMO原型验证系统。系统采取层次化设计，天线阵列接收到的射频信号由USRP-RIOs低噪声放大、下变频、采样量化和降采样后汇聚到PXIe机箱，PXIe机箱上配置高性能嵌入式控制器，负责对基带信号进行进一步地分析和处理。系统时钟模块采用的是PXIe-6674T，时钟和同步信号经过PXIe-6674T放大后输入到Octoclock模块，然后分发到各个USRP RIO从而实现系统的定时和同步。由于采用层次化设计，且系统各部分功能模块相对独立，因而系统的可扩展性较强，可用于验证和测试面向大规模MIMO无线通信系统的多种关键技术和算法性能。
