Software Defined Radio Plattform für abgesetzte Antennen

Software Defined Radio Plattform für abgesetze Antennen Gerald Ulbricht Fraunhofer IIS Am Wolfsmantel 33 91058 Erlangen +49 (0)9131 / 776-3150 gerald.ulbricht@iis.fraunhofer.de SDR Plattform für abgesetzte Antennen Gliederung Warum abgesetzte Antennen? Technologien für die Datenübertragung Software Defined Radio – Begriffsdefinition Hardware Realisierung Ausgewählte Systemparameter CeBIT 03.2008 Seite 2 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Beispiele für bestehende Mobilfunkanlagen CeBIT 03.2008 Seite 3 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Klassische BTS mit Antenne Nachteile: - große Anlage => schwierige Standortsuche in Ballungsräumen - große Entfernungen zwischen BTS und Antenne führen zu einer großen Einfügedämpfung - geringe Flexibilität bei Zellplanung CeBIT 03.2008 Seite 4 SDR Plattform für abgesetzte Antennen BTS mit abgesetzter Antenne mit Glasfaser-Anbindung Vorteile: - Standort von BTS und Antenne entkoppelt, da praktisch verlustfreie Verbindung über mehrere km möglich => kleine Installation am Antennenstandort - reduziert Installationsaufwand beim Einsatz von Mehrantennensystemen (MIMO oder adaptive Antennen) - höhere Flexibilität, da mehrere Antennen- Einheiten parallel an einer BTS betrieben werden können CeBIT 03.2008 Seite 5 SDR Plattform für abgesetzte Antennen BTS mit abgesetzter Antenne mit Glasfaser-Anbindung CeBIT 03.2008 Seite 6 SDR Plattform für abgesetzte Antennen BTS mit abgesetzter Antenne mit Glasfaser-Anbindung Analoge Glasfaserverbindung + einfache und kostengünstige Realisierung - Reichweitenbegrenzung durch Signaldämpfung CPRI oder OBSAI über digitale Glasfaserverbindung + digitale Übertragung + einfache und kostengünstige Implementierung - Implementierung muss an BTS angepasst werden „HF-Signal“ über digitale Glasfaserverbindung - etwas erhöhte Kosten + verlustfreie und standardkonforme Verbindung über große Distanzen CeBIT 03.2008 + Unabhängigkeit vom BTS-Hersteller + hohe Flexibilität Seite 7 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Software Defined Radio Ideales Software Defined Radio: so viel Signalverarbeitung wie möglich im Digitalen Ideales SDR für interessierenden Mobilfunk-Frequenzbereich CeBIT 03.2008 (ca. 800 MHz bis 2,2 GHz) auf Kompromiss-Lösung erforderlich absehbare Zeit nicht realisierbar Seite 8 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Blockdiagramm CeBIT 03.2008 Seite 9 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Digitale Hardware Plattform (Oberseite) bis zu 20 serielle High-Speed- CeBIT 03.2008 Virtex-4 FX FPGA von XILINX Schnittstellen für 2,5 (5,0) GBit/s z. B. für optische Übertragung Seite 10 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Digitale Hardware Plattform (Unterseite) 12 parallele Schnittstellen für aufgestecktes DA-Umsetzer CeBIT 03.2008 Umsetzer (14 Bit bzw. 2*16 Bit) Modul Seite 11 SDR Plattform für abgesetzte Antennen AD- und DA-Umsetzer Module Doppel-AD-Umsetzer Modul: DA-Umsetzer Modul: 14 Bit, SFDR > 80 dBc, 2*16 Bit, SFDR > 70 dBc (2-Ton), max. 105 MSPS, 2* 500 mW max. 125 MSPS Update (1 GSPS DAC) 1,2 W (bei 420 MSPS DAC) 44 mm CeBIT 03.2008 62 mm 30 mm Seite 12 SDR Plattform für abgesetzte Antennen HF Down- und Upconverter (GSM900, GSM1800 und UMTS) Down-Converter: Up-Converter: Bandbreite: 3 * 40 MHz @ 26 MHz ZF 4 Frequenzbänder á 80 MHz SFDR: > 70 dBc IM3: 70 dBc bei 4 Tönen á 0 dBm Pin: -35 dBm 66 mm CeBIT 03.2008 180 mm Seite 13 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Weitere Systemparameter • Verarbeitungsgeschwindigkeit im FPGA bis 104 MHz • rekonfigurierbare Filter für verschiedene Übertragungsbandbreiten - Einzelkanäle, z. B. 16*200 kHz, 4*5 MHz - mehrere Teilbänder, 200 kHz … 40 MHz - gesamtes Frequenzband, z. B. 35, 60 oder 75 MHz • Konfiguration lokal und remote per Web-Interface • Alarme nach X733 • erweiterbar für weitere Funkstandards (z. B. LTE, CeBIT 03.2008 WiMAX, TETRA) Seite 14 SDR Plattform für abgesetzte Antennen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ! Fragen ? CeBIT 03.2008 Seite 15