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Soluções de células pequenas 4G/5G

Soluções de células pequenas 4G/5G

2025-02-21

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.

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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.

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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.


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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.


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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.

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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.

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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.


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