Geração em FPGA de sinais LTE

• Autor(a) principal: Santos, Jorge Casal
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/14577
• topic: Engenharia electrónica; Comunicação sem fios; Dispositivos lógicos programáveis

O crescimento do tráfego de dados está a colocar exigências sem precedentes nas redes móveis atuais. Os avanços nas tecnologias de acesso rádio estão a acompanhar os requisitos de aumento da capacidade da rede, da qualidade do serviço e do uso mais eficiente do espetro disponível. Estes avanços têm levado ao crescimento de dispositivos cada vez mais sofisticados e, consequentemente, à qualidade das aplicações oferecidas. A contínua evolução da Radio Access Network (RAN) faz-se acompanhar por um conjunto de inovações tecnológicas que ajudam os operadores de telecomunicações a melhorar o desempenho, a cobertura e a qualidade das redes. A tecnologia LTE e, posteriormente, o LTE-Advanced foram os últimos passos dados na transformação das redes de acesso móveis em redes de banda larga móvel, naquela que é conhecida como a quarta geração móvel ou 4G. De forma a otimizar a utilização de recursos de rede e, simultaneamente, minimizar o consumo energético surge o paradigma C-RAN. Esta nova arquitetura propõe uma reorganização e simplificação das atuais arquiteturas de redes de acesso rádio, ao separar as unidades de rádio remotas (RRH) da unidade de processamento de banda base (BBU), permitindo, assim, que diversas RRHs interajam com uma BBU que passa a estar centralizada. Adicionalmente, esta arquitetura necessita de equipamentos com elevada flexibilidade e interoperabilidade como soluções baseadas em Software Defined Radio (SDR). O objetivo principal deste trabalho de dissertação é o projeto e implementação de um gerador de sinais LTE baseado em Field Programmable Gate Array (FPGA) e assente no paradigma SDR e, posteriormente, a integração de uma cadeia de transmissão rádio frequência (RF), implementada com base num front end rádio e responsável pela conversão do sinal entre o domínio digital e o analógico. Com base no sistema desenvolvido, faz-se ainda a apresentação de um demonstrador C-RAN, onde a interface entre a BBU e a RRH é feita segundo a especificação Common Public Radio Interface (CPRI), garantindo assim a total transparência entre equipamentos de diferentes fabricantes. Nesta dissertação, são ainda apresentadas as arquiteturas e os aspetos de implementação dos sistemas e são discutidos os resultados obtidos mediante a análise de medidas de qualidade em banda base e em RF.