一种基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机的制作方法

本实用新型涉及一种基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机，属于无线通信技术领域。

背景技术：

随着互联网行业和无线通信技术的飞速发展，通信业务量和垂直应用呈现爆炸性增长趋势。而在近几年，为了解决无线频谱紧张的问题，学术界和工业界掀起了对第五代移动通信系统(5G)的研究热潮。大规模多天线技术(Massive MIMO)被认为是未来5G最具潜力的传输技术，而为了加快MIMO相关技术的研究步伐，开发快速的原型验证平台是很有必要的。

目前，国内外对于大规模MIMO原型架构系统作了大量的研究，以5G无线通信的关键技术——大规模MIMO技术为例，架构可以粗略的分为两类：基于FPGA的原型架构系统和基于通用处理器的原型架构系统。基于FPGA的原型架构系统比较典型的是由美国莱斯大学开发的Argos和由瑞典龙德大学与英国布里斯托大学联合建立的LuMaMi；基于通用处理器的原型架构系统比较典型的例子是由Eurecom团队开发的OAI大规模MIMO测试平台和由微软研发团队开发的BigStation。

两种主要类型的架构各有千秋。相比于OAI大规模MIMO测试平台和BigStation，Argos和LuMaMi可以完美的解决大规模天线阵列的实时传输要求，同时有着较宽的传输带宽，但开发难度大且部署周期长；而OAI大规模MIMO测试平台和BigStation可以提供良好的适应性和优先级，因为这种类型的信号处理均在软件上进行，但是它本身的带宽限制导致在大规模天线阵列系统和微波系统的应用中受阻。

传统的MIMO无线通信下行链路发射机一般基于FPGA平台，实时处理能力强但是开发难度大，开发成本也高。以LTE系统为例，LTE系统的子帧长1ms，也就是说服务器必须在1ms内把这一子帧的数据全部处理完并发送出去，不能有任何时延。通信系统带宽越大，吞吐率越高，对系统的实时性要求就越高。基于DSP平台开发的SDR系统，实时性比FPGA略差，而且同样的开发难度大，开发成本也高。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机，以提高下行链路的速度和吞吐量，减小时延，降低开发成本和开发周期。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机，包括多核通用服务器、10Gbps光纤传输模块、FPGA平台、上变频模块和天线阵列，多核通用服务器的输出信号通过10Gbps光纤传输模块发送给FPGA平台，FPGA平台对输入信号进行调制，调制后的信号通过上变频模块上变频到天线阵列；所述多核通用服务器用于信号预编码，FPGA平台用于信号调制，天线阵列用于信号发射。

实用新型的发明点在于使用多核通用服务器模块实现下行链路的预编码，使用FPGA平台实现信号调制，避免了现有技术中使用FPGA平台和DSP平台同时完成预编码和信号调制的结构，提高数据的传输速率和吞吐量；同时，使用多核通用服务器模块进行预编码，还降低了无线通信技术的开发门槛和开发成本；另外，使用10Gbps光纤传输模块进一步提高数据传输速率。

优选的，所述FPGA处理模块采用OFDM调制方式进行信号调制。

优选的，所述FPGA平台和多核通用服务器内均设置有网卡，所述10Gbps光纤传输模块两端分别连接到FPGA平台和多核通用服务器内设置的网卡上。

有益效果：本实用新型提供的基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机，在多核通用服务器内完成预编码，降低了无线通信算法的开发门槛和开发成本，缩短了开发周期、便于调试等；同时，采用10Gbps光口进行传输大大提高了数据速率，且对多核服务器和FPGA网卡之间距离要求降低，适应性和可扩展性很强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示为一种基于多核通用服务器的无线通信下行链路发射机，包括多核通用服务器、10Gbps光纤传输模块、FPGA平台、上变频模块和天线阵列，多核通用服务器的输出信号通过10Gbps光纤传输模块发送给FPGA平台，FPGA平台对输入信号进行调制，调制后的信号通过上变频模块上变频到天线阵列；所述多核通用服务器用于信号预编码，FPGA平台用于信号调制，天线阵列用于信号发射。

本案使用多核通用服务器对需要发送的数据进行预编码处理，减少了多个用户共信道的干扰，并将编码后的数据通过10Gbps光纤传输模块传输出去，提高了数据的传输速度；多核通用服务器处理速度快，可以满足实时业务的低时延要求，同时数据吞吐量大，满足非实时业务对数据量的要求。

本案使用10Gbps光纤传输模块将数据传输给FPGA平台，与传统的网线或者无线通信方式相比，数据速率大幅提升。

综上所述，本案的发射机，数据吞吐量大且数据处理速度快，同时服务器的开发周期短，开发门槛低，具有传统无线通信下行链路无法比拟的优势性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。