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通信技术日新月异,当前,第三代移动通信技术(3G)在国内外日趋完善和普及,给人们带来了方便快捷的视听体验。随着数据通信和多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算以及移动多媒体运行需求的第四代移动通信技术(4G)成为国内外研究的热点。4G具有更快的传输速度、更高的通信质量、更宽的频带,兼容性、智能性更强,并能提供高质量多媒体服务和各种增值服务,能满足用户对于无线通信服务的各种要求。
IMT-Advanced作为传统意义上的4G,在理论研究上已经十分完善,并且在逐步推向商用,此时,对IMT-Advanced各项关键技术进行实验验证十分必要。“IMT-Advanced TDD特定技术研发”项目顺应了对4G技术做实验验证的这一要求,该项目中重要的一环便是实验验证平台开发。
MAC-PHY接口是将无线通信系统的MAC层和PHY层无阻碍的连接,并提供高速实时的数据交互。在对高速率和实时性具有较高要求的IMT-Advanced TDD系统中,MAC-PHY接口是非常重要的一环。本文根据IMT-Advanced TDD系统对MAC-PHY接口的设计要求,提出了一种新的MAC-PHY接口设计方案及其基于FPGA的硬件实现。
本文对IMT-Advanced TDD系统MAC-PHY接口设计和实现作了完整的阐述,包括MAC-PHY接口设计与分析、嵌入式系统设计以及接口描述与软件设计,并对MAC-PHY接口设计的各个阶段做了仿真和验证分析。本系统的MAC-PHY接口是在基于FPGA的可编程片上系统(SOPC)上进行设计和实现的,使用Xilinx公司Virtex-5系列FPGA作为开发平台,采用了基于PLB总线的IP核技术,具有更快的传输速率、更优的实时性、更低的复杂度和更高的资源利用率,满足IMT-Advanced TDD系统的要求。此外,本课题设计的MAC-PHY接口系统易于实现、升级和移植,具有良好的实用性和扩展性。