Software Defined Radio Plattformen inkl. Zubehör (Kabel, Antennen, Stecker, Taktsynchronisierung, etc.)

LOS 001 Hauptgeräte von NI/Ettus (oder vergleichbar)

LOS 002 ZUbehör (Kabel, Antennen, Stecker, Taktsynchronisierung)

In mehreren Forschungsprojekten des Lehrstuhls für Funkkommunikation und Navigation werden Software Defined Radio Plattformen zur Erforschung zukünftiger Mobilfunktechnologien und deren Anwendungen benötigt. Im Einzelnen werden die Geräte zum Einen zur Implementierung und Weiterentwicklung, bzw. Erforschung klassischer Kommunikationsprotokolle im Sub-6GHz Bereich eingesetzt sowie in Ende-zu-Ende Anwendungen wie bspw. mobilen Smart Agriculture Applikationen benötigt. Des Weiteren werden USRP Setups mit sehr hoher Bandbreite (>1GHz) benötigt zur Umsetzung von Joint Communication and Sensing (JCAS) Anwendungen. Dazu werden entsprechende Datenverarbeitungsknoten benötigt (z.B. PXIe Plattform) um die Bandbreiten mehrerer USRPs zu aggregieren bzw. die enormen Datenmengen abzutransportieren und zu verarbeiten. Dies geschieht sowohl auf der Sende- als auch Empfangsseite. Weiterhin wird hierfür ein Setup zur Phasensynchronisierung der einzelnen SDRs benötigt. Neben JCAS wird hier auch in beiden Fällen eine klassische Kommunikation von Sender zu Empfänger erforderlich sein.

Da die vorhandenen Softwareimplementierungen am Lehrstuhl (u.a. basierend auf GNURadio, 5GOpenAirInterface), auf welche dazu in modifizierter Form zurückgegriffen wird, bereits auf anderen Produkten von NI, bzw. Ettus erprobt wurden, kommen auch in den aktuellen Projekten nur Plattformen dieses Herstellers in Frage.

Zum Betrieb der PXIe Plattform wird weiterhin eine Unterstützung von Labview erforderlich sein. Am Lehrstuhl besteht bereits eine Lizenzvereinbarung dazu. Weiterhin sind in den genannten Anwendungsszenarien einige Features erforderlich, welche nach unseren Recherchen zur Zeit nur von den Ettus/NI Geräten erfüllt werden können. Diese sind u.a.

- USRP X410 (oder vergleichbar)

o Unterstützung von Sub-6 GHz Frequenzbändern (insbes. 3,7 GHz) bis max. 7,2 GHz

o Mind. 400 MHz Kanalbandbreite

o Möglichkeit zur GPS basierten Synchronisation sowie lokale Taktsynchronisierung

o Unterstützung des UHD Treibers

o Unterstützung von Open Source Software (Gnuradio, OpenAirInterface)

o Unterstützung von hochratigen seriellen Schnittstellen zur Auslagerung der Signalverarbeitung auf off-board FPGA Prozessoren (MXIe und PXIe Schnittstellen)

o Xilinx basierte FPGA Speicher mit RFNoC Unterstützung

o ARM Cortex Prozessoren für Anwendungen mit hohen Latenzanforderungen

o 4x4 MIMO Unterstützung zur Erhöhung der Übertragungszuverlässigkeit, bzw. Kapazität

- PXIe Plattform (oder vergleichbar)

o Verteilte Signalverarbeitung auf on- und off-board FPGA Prozessoren (USRP X410 und FPGA-Co-Prozessor, z.B. Xilinx Virtex Ultrascale+) mit Unterstützung von hohen Bandbreiten und gleichzeitig geringen Latenzen

o Möglichkeit zur Aggregation der Bandbreiten mehrerer SDRs

o Unterstützung von Labview

o PCI Express Genration 3x8 (28.2 Gbit/s Line Rate)