Wuhan Tabebuia Technology Co., Ltd.

Resumo A utilização de plataformas e hardware de sistemas de código aberto para estudar estações de base em pequena escala é uma direção importante da investigação nos domínios das comunicações sem fios por rádio e LTE.Os equipamentos tradicionais das estações-base comerciais são caros, tem longos ciclos de desenvolvimento, elevada complexidade operacional e modificações de funcionalidade complicadas.Abordar a questão das alterações complexas de funcionalidade e dos longos ciclos de desenvolvimento no estudo das estações de base de comunicação sem fio LTE, the proposed solution adopts the open-source OAI 5G and srsRAN software systems and a software-defined radio (SDR) hardware platform to build real-time operating base stations for research on interactions with terminalsEsta abordagem evita os problemas das estações de base volumosas e caras com ciclos de desenvolvimento longos, melhorando a eficiência da investigação sobre estações de base e interações terminais. Solução Baseado na série USRP-LW/SDR-LW de hardware de rádio definido por software, combinado com plataformas de software como srsRAN e OpenAirInterface (OAI) 5G,Uma estação base e um terminal de simulação 4G/5G podem ser construídos. Usando diferentes modelos de hardware de rádio definido por software e vários parâmetros de configuração da estação base, diferentes funcionalidades podem ser alcançadas.Este sistema pode simular completamente a pilha de protocolo de ponta a ponta, modela com precisão a estação base, o terminal e a rede central, cumprindo as especificações do protocolo 3GPP correspondentes.Suporta a integração com equipamentos comerciais (como terminais comerciais e redes centrais) e permite o desenvolvimento secundário baseado na pilha de protocolos. A figura 1 mostra a arquitetura do sistema LTE, composta por três partes: a rede central (EPC), a estação base (eNB) e o utilizador (UE).Cada parte implementa as suas funções correspondentes de acordo com a pilha de protocolos 3GPP LTENo lado UE, a arquitetura inclui funções como PHY, MAC, RLC, PDCP e RRC. A UE comunica com o eNB para intercâmbio de dados de uplink e downlink através da interface aérea.No meio está a arquitetura eNB, que inclui a interface aérea com a UE e as interfaces S1-U e S1-MME com a rede principal.e P-GW. A Figura 2 mostra a arquitetura do sistema NR. A interface de rádio 5G herda a pilha de protocolo 4G, com uma camada SDAP adicional introduzida no plano do usuário para marcar a Qualidade de Serviço (QoS).A arquitetura do sistema 5G também é dividida em três partesO ng-eNB, o gNodeB e o 5GC estão conectados através da interface NG.

Resumo A tecnologia MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) de grande escala é uma tecnologia chave nas comunicações de rede 5G.Utiliza matrizes de antenas em larga escala para alcançar uma transmissão e recepção eficientes do sinalAumentando o número de antenas,A tecnologia MIMO em larga escala pode melhorar significativamente a capacidade do canal e a eficiência espectral do sistema sem exigir recursos de espectro ou potência de transmissão adicionais.Para realizar a visão 5G e cumprir os requisitos críticos de desempenho para a eficiência espectral, é essencial criar protótipos e validar MIMO em larga escala e outras tecnologias relacionadas.Uma vez que as simulações baseadas em computador por si só não podem resolver muitos dos problemas complexos não resolvidos, é necessário desenvolver sistemas de protótipo que possam operar em tempo real em condições reais de canal e transmitir/receber sinais RF reais.que combina um software de simulação num computador com uma plataforma de rádio definida por software (SDR), pode enfrentar estes desafios, facilitando a transição da simulação teórica para a aplicação prática e, assim, acelerando o desenvolvimento de sistemas de comunicação de próxima geração. Solução Esta solução é implementada utilizando LuowaveUSRP-LW N321plataforma, que consiste principalmente no front-end de RF programável USRP-LW N321, servidores, switches e a fonte de relógioOctoClock-LW-G. Diagrama de configuração Modelo recomendado OUSRP-LW N321é um rádio de rede definido por software que pode fornecer capacidade de fiabilidade e tolerância a falhas para implantação em sistemas sem fio distribuídos e de grande escala.É um SDR de alto desempenho que utiliza um design de RF exclusivo para oferecer 2 canais RX e 2 TX em um tamanho de RU de meia larguraA arquitetura de sincronização flexível suporta uma referência de relógio de 10 MHz, referência de tempo PPS para entradas externas TX LO e RX LO, permitindo uma plataforma de teste MIMO coerente em fase. OctoClock-LW-Gé um sistema de alocação de dispositivos para fontes de relógio de alta precisão. É muito útil para usuários que desejam estabelecer um sistema multicanal e sincronizar para um tempo de referência comum.Podemos usar o OctoClock-G para executar operações coerentes no USRP N210 e sincronizar com o sistemaIsto permite muitas aplicações de matriz de fases, tais como beamforming, super-resolução direção de localização, combinação de diversidade, ou o projeto de transceptores MIMO.

Solução de onda milimétrica USRP 5G À medida que a procura de transmissão de dados de altíssima velocidade, baixa latência e grande capacidade no mercado das comunicações móveis aumenta cada vez mais,A indústria das comunicações precisa desenvolver outras faixas de frequência da tecnologia sem fios 5G para aliviar a pressão atual sobre a utilização do espetro sem fio nas redes.   A chamada onda milimétrica 5G, de acordo com o protocolo 3GPP 38.101, 5G NR usa principalmente duas bandas de frequência: banda de frequência FR1 e banda de frequência FR2.A faixa de frequências da banda de frequências FR1 é de 450 MHz a 6 GHz, também conhecida como faixa de frequência Sub-6GHz; a faixa de frequência da faixa de frequência FR2 é 24,25GHz - 52,6GHz, geralmente referida como onda milimétrica.     Vantagens da 5G mmWave Alta velocidade e grande capacidade: mmWave pode fornecer uma velocidade de transmissão de dados extremamente elevada, com uma taxa máxima de 30 Gbps, suportando a ligação simultânea de um grande número de dispositivos,e adequado para cenários como a transmissão ao vivo dedefinição de vídeo e realidade virtual. Baixa latência: A tecnologia mmWave pode alcançar uma resposta mais rápida, reduzindo a latência da comunicação.como condução autónoma e controlo remoto. Alta directividade: A onda mm tem boa directividade e feixes estreitos, o que favorece o posicionamento e a transmissão precisos, e pode melhorar a segurança do sinal e reduzir a interferência. Características em todos os climas: A propagação de ondas mm é muito menos afetada pelo clima e tem características em todos os climas. Atualmente, os transceptores USRP podem enviar e receber sinais de RF abaixo de 6 GHz, cobrindo a faixa de frequência Sub6G. Para atender aos requisitos do NR FR2, a LUOWAVE personalizou profundamenteMódulos de expansão de onda mmO sistema USRP permite a conversão de sinais de frequência intermediária para a banda de frequências mmWave, ajudando assim os utilizadores a estabelecer rapidamente sistemas de comunicação móvel 5G mmWave.   Solução O sistema de comunicação de ondas milimétricas 5G é construído com base na série de plataformas de rádio definidas por software USRP-LW/SDR-LW,módulos de expansão de ondas milimétricas e a sua plataforma de software OpenAirInterface (OAI) 5GTem a função de simular o ambiente de rede 5G NSA/SA e pode apoiar a exploração de tecnologias relacionadas para a comunicação de onda milimétrica 5G.Através do uso de diferentes tipos de hardware de rádio definido por software e diferentes parâmetros de configuração da estação base, diferentes funções podem ser alcançadas. Este sistema pode simular completamente a pilha de protocolos de ponta a ponta, simular completamente estações base, terminais e redes centrais e cumprir as especificações de protocolo 3GPP correspondentes.Suporta interfaces com equipamentos comerciais e suporta desenvolvimento secundário baseado na pilha de protocolos.   Diagrama de configuração Lado da estação base: É composto por um dispositivo independente de rádio de alto desempenho SDR-LW 2974, um módulo de conversão para cima e um módulo de conversão para baixo de um módulo de expansão de onda milimétrica e duas antenas de buzina de onda milimétrica.     Lado do terminal: É composto por um dispositivo de rádio definido por software USRP-LW B210, um módulo de conversão para cima de um módulo de extensão de onda milimétrica, um módulo de conversão para baixo, um computador superior e duas antenas de buzina de onda milimétrica.         Produtos relacionados Os requisitos de processamento do 5G-NR são muito maiores do que os do 4G, exigindo assim dispositivos SDR de alto desempenho ou PCs ainda mais avançados como computador hospedeiro para USRP.Através do módulo de expansão de ondas milimétricas e do conversor ascendente, a conversão contínua de frequência de 24 GHz para 44 GHz pode ser suportada, satisfazendo as necessidades de investigação da comunicação de ondas milimétricas 5G. (1) Série SDR-LWA série SDR-LW é um dispositivo autônomo SDR de alto desempenho lançado pela Luoguang Electronics.Trabalhando em sinergia com o processador Intel X86 e FPGA, a flexibilidade dos equipamentos de rádio definidos por software é aumentada.e o front-end realiza transmissão de sinal para estações base e dispositivos terminais através de antenas de cornoO quadro de conceção integrado permite construir rapidamente protótipos de sistemas de comunicação móvel sem fios de alto desempenho.SDR-LW 2974eSDR-LW 3980 Modelos: (2) Série USRP-LWUSRP-LW N321 É um dispositivo de rádio definido por software de alto desempenho com uma largura de banda instantânea de até 200 MHz RF front-end, com suporte à configuração MIMO e equipado com ADC e DAC de alta velocidade.Pode lidar com tarefas complexas de processamento de sinal e atender a diversos requisitos de comunicação sem fio.As estações base e terminais soft são configurados no PC ligado ao USRP-LW N321 para implementar as funções de pilha de protocolo sem fio NR.USRP-LW N321 completa a conversão digital para analógica e completa as funções de transmissão e recebimento na extremidade de RF. O processador de banda base do USRP-LW N321 adota o Xilinx Zynq-7100 SoC, integrando um FPGA programável por usuário em grande escala e uma CPU ARM de dois núcleos,fornecer um forte suporte ao processamento em tempo real e com baixa latênciaUsando portas SFP+ e QSFP+, o USRP-LW N321 pode transmitir fluxos de dados I/Q de alto rendimento para o PC hospedeiro ou coprocessador FPGA, atendendo aos requisitos de processamento de dados de alta velocidade.Suporta tarefas de execução remota, tais como actualização de software, reinicialização e reinicialização de fábrica, simplificando assim o controlo e gestão da rede de rádio.