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Com o avanço das comunicações sem fio, detecção de radar e tecnologias de reconhecimento eletrónico,a procura de aquisição de sinal síncrono multicanal tornou-se cada vez mais críticaA LUOWAVE desenvolveu um sistema de aquisição de sinal síncrono de 16 canais de alta precisão baseado em oitoUSRP-LW N321Este sistema permite a aquisição paralela e o alinhamento preciso tempo-frequência, apoiando aplicações-chave como a detecção de direcção do espectro espacial e sistemas MIMO. 1Descrição do sistema O sistema de aquisição de sinal síncrono de 16 canais é baseado no LUOWAVEUSRP-LW N321plataforma, constituída por unidades USRP-LW N321, um controlador host, um interruptor de rede, uma fonte de relógio OctoClock-LW-G e um gerador de sinal. O sistema emprega oito dispositivos USRP-LW N321 (um total de 16 canais), todos conectados via fibra óptica 10G ao switch e sincronizados por uma fonte de relógio OctoClock-LW-G.Um gerador de sinal fornece o sinal do oscilador local (LO), que é distribuído através de um divisor de potência para garantir uma coerência de fase superior a 1° em todos os canais.fornecimento de dados de sinais sincronizados de alta precisão para aplicações de investigação avançadas, como a determinação de direção do espectro espacial de alta precisão e a concepção de sistemas de transceptores MIMO;. 2. Componentes do sistema (1) SDR programável (USRP-LW N321) OUSRP-LW N321serve como front-end de RF, cobrindo uma faixa de frequências de 3 MHz a 6 GHz com largura de banda instantânea de até 200 MHz por canal.suporte à arquitetura distribuída, e flexibilidade programável tornam-no ideal para sistemas de aquisição síncrona multicanal. (2) Controlador host Recomenda-se um servidor de alto desempenho equipado com uma placa aceleradora 100G para processamento de sinal em banda base em tempo real e transferência de dados de alta velocidade,assegurar um apoio sólido à prototipagem de sistemas complexos e à validação teóricaNeste sistema, usamos o SDR-LW 4940 como controlador host. (3)Fonte do relógio OctoClock-LW-G Fornece referências de 10 MHz e PPS para sincronizar todas as unidades USRP-LW N321, garantindo um cronograma preciso e um alinhamento do gatilho. (4) Gerador de sinal Um sinal LO externo é gerado e dividido em oito caminhos através de um divisor de potência, alimentando as entradas LO de todas as unidades USRP-LW N321 para manter a sincronização de fase. (5) Interruptor de rede Conecta o servidor e oito dispositivos USRP-LW N321 via fibra óptica 10G, enquanto o servidor interage através de um link de fibra 100G para transmissão de dados de alto rendimento. 3. Topologia do sistema e conexões (1) Conexões de disparo de relógio e PPS O OctoClock-LW-G fornece oito saídas de relógio de 10 MHz e oito sinais de sincronização PPS. (2) Distribuição LO Um gerador de sinal de alta estabilidade alimenta um divisor de potência de 8 vias, fornecendo sinais LO para todas as unidades USRP-LW N321 através de cabos de igual comprimento para garantir a sincronização de frequência, fase e tempo. (3) Conexão de dados Os dados front-end SDR são transmitidos para o servidor através de interfaces 10G SFP+. (4) Conexões de RF Cada USRP-LW N321 suporta dois canais RX e dois canais TX, conectados através de cabos de RF a uma matriz de antenas dispostas em uma configuração específica. 4Especificações essenciais Faixa de frequência: 3 MHz ∼ 6 GHz (assíncrona), 450 MHz ∼ 6 GHz (sincrona) Largura de banda do sinal: Até 200 MHz (3 dB), taxa máxima de amostragem de 250 Msps (configurável como submúltiplos inteiros do relógio mestre: 200/245.76/250 MHz) Canais: Configuração padrão de 16 canais (expansível) Armazenamento: SSD de 64 TB (suporta gravação de 2 horas a 16 ch × 122,88 Msps) Sincronização de fase: < 1° coerência de fase para aplicações MIMO e espectro espacial Visualização: Espectrogramas em tempo real (max hold, média, persistência), gráficos das cachoeiras Formato de dados: Arquivos de QI binário em bruto compatíveis com MATLAB/ferramentas de terceiros Reprodução: Gravação de longa duração com repetição selectiva de segmentos GPSDO: GPS integrado opcional para localização geográfica e marcação horária precisas 5Interface de software de aquisição de sinal

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.

Resumo À medida que entramos na era 6G, as bandas de frequência de comunicação sem fio estão a avançar para faixas mais altas, como as ondas milimétricas e terahertz,Superposição gradual com as frequências tradicionais de detecção de radarA integração da detecção e da comunicação no mesmo espectro não só aumenta a utilização dos recursos espectrais, mas também alivia a escassez dos recursos tradicionais de espectro sem fios.Em termos simples, a tecnologia integrada de detecção e comunicação envolve a adição de capacidades semelhantes a radares (sensores) às nossas redes de comunicação móvel celular (comunicação) existentes,Permitindo a detecção e rastreamento de objetos circundantes, tais como drones, carros, ou navios. Em sentido restrito, a detecção e comunicação integradas refere-se a sistemas de comunicação capazes de medir distâncias, velocidade, ângulo, imagem, detecção de alvos, rastreamento de alvos,e reconhecimento de alvos, que foi inicialmente denominado "integração de radar-comunicação". Em um sentido mais amplo, a detecção e comunicação integradas refere-se a sistemas de comunicação que podem perceber os atributos e estados de todos os serviços, redes, utilizadores, terminais,e objetos ambientais, potencialmente superando as capacidades dos radares tradicionais na detecção. Solução A arquitetura geral da plataforma de hardware do sistema integrado de detecção e comunicação é mostrada na Figura 1.o hardware de rádio definido por software da série SDR-LW/USRP-LW serve como transceptor de detecção e comunicação integradoEnquanto transmite sinais para servir os utilizadores de comunicação, também recebe sinais de eco para permitir a detecção de vários alvos. Modelo recomendado OSérie SDR-LWé um dispositivo autônomo de alto desempenho SDR (Software-Defined Radio) lançado pela Luoguang Electronics, composto por um processador integrado, FPGA e front-end de RF.Aproveitando a operação colaborativa do processador Intel X86 e FPGA, a flexibilidade do equipamento de rádio definido por software é reforçada.quer em ambientes interiores quer exteriores.