Diseño e implementación de hardware basado en FPGA de transmisor de canal compartido físico de enlace ascendente NB-IoT y receptor de canal compartido físico de enlace descendente
Autores: Abostait, Abdallah; Tawfik, Rania M.; Darweesh, M. Saeed; Mostafa, Hassan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño e implementación de hardware basado en FPGA de transmisor de canal compartido físico de enlace ascendente NB-IoT y receptor de canal compartido físico de enlace descendente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Crecimiento
IoT
NB-IoT
3GPP
LPWA
Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Con el crecimiento anticipado del mercado de internet de las cosas (IoT), se han introducido muchas tecnologías de área amplia de baja potencia (LPWA) para conectar una amplia gama de dispositivos IoT con diversos requisitos de rendimiento. El Internet de las cosas de banda estrecha (NB-IoT) es una tecnología LPWA estandarizada del proyecto de asociación de tercera generación (3GPP) que cumple con la mayoría de los requisitos de servicio de IoT. En este documento se presenta el diseño e implementación de la cadena de transmisión ascendente física, así como la cadena de recepción descendente física del equipo de usuario (UE) NB-IoT. Los bloques principales de ambas cadenas están diseñados para seguir el estándar LTE NB-IoT 3GPP Release 14 (Rel-14). Todo el diseño se implementa experimentalmente en el kit de conectividad Virtex 7 (VC 709), y se informan todas las métricas de rendimiento. Además, se implementa una estación base NB-IoT e se integra con los dos UEs prototipados para configurar un sistema NB-IoT, que se emplea para enviar datos de un UE a otro UE a través de la estación base NB-IoT utilizando dos FPGAs (uno para implementar el UE emisor y el otro para implementar el UE receptor) y tres periféricos de radio de software universal (USRPs) B200 (uno para implementar el frente de radiofrecuencia del FPGA emisor, uno para implementar el frente de radiofrecuencia de la estación base, y uno para implementar el frente de radiofrecuencia del FPGA receptor). Los resultados experimentales muestran que el sistema NB-IoT implementado funciona correctamente, ya que los dos UEs NB-IoT se comunican entre sí con éxito a través de la estación base NB-IoT e intercambian los datos adecuadamente.
Descripción
Con el crecimiento anticipado del mercado de internet de las cosas (IoT), se han introducido muchas tecnologías de área amplia de baja potencia (LPWA) para conectar una amplia gama de dispositivos IoT con diversos requisitos de rendimiento. El Internet de las cosas de banda estrecha (NB-IoT) es una tecnología LPWA estandarizada del proyecto de asociación de tercera generación (3GPP) que cumple con la mayoría de los requisitos de servicio de IoT. En este documento se presenta el diseño e implementación de la cadena de transmisión ascendente física, así como la cadena de recepción descendente física del equipo de usuario (UE) NB-IoT. Los bloques principales de ambas cadenas están diseñados para seguir el estándar LTE NB-IoT 3GPP Release 14 (Rel-14). Todo el diseño se implementa experimentalmente en el kit de conectividad Virtex 7 (VC 709), y se informan todas las métricas de rendimiento. Además, se implementa una estación base NB-IoT e se integra con los dos UEs prototipados para configurar un sistema NB-IoT, que se emplea para enviar datos de un UE a otro UE a través de la estación base NB-IoT utilizando dos FPGAs (uno para implementar el UE emisor y el otro para implementar el UE receptor) y tres periféricos de radio de software universal (USRPs) B200 (uno para implementar el frente de radiofrecuencia del FPGA emisor, uno para implementar el frente de radiofrecuencia de la estación base, y uno para implementar el frente de radiofrecuencia del FPGA receptor). Los resultados experimentales muestran que el sistema NB-IoT implementado funciona correctamente, ya que los dos UEs NB-IoT se comunican entre sí con éxito a través de la estación base NB-IoT e intercambian los datos adecuadamente.