Wuhan Tabebuia Technology Co., Ltd.

Gambaran umum Menggunakan platform sistem open source dan perangkat keras untuk mempelajari stasiun basis skala kecil adalah arah penelitian yang penting di bidang komunikasi nirkabel radio dan LTE.Peralatan stasiun dasar komersial tradisional mahal, memiliki siklus pengembangan yang panjang, kompleksitas operasional yang tinggi, dan perubahan fungsi yang rumit.Untuk mengatasi masalah perubahan fungsi yang kompleks dan siklus pengembangan yang panjang dalam studi stasiun dasar komunikasi nirkabel 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 terminalsPendekatan ini menghindari masalah stasiun dasar yang besar dan mahal dengan siklus pengembangan yang panjang, meningkatkan efisiensi penelitian pada stasiun dasar dan interaksi terminal. Solusi Berdasarkan seri USRP-LW/SDR-LW dari perangkat keras radio software-defined, dikombinasikan dengan platform perangkat lunak seperti srsRAN dan OpenAirInterface (OAI) 5G,sebuah stasiun dasar dan terminal simulasi 4G/5G dapat dibangunDengan menggunakan berbagai model perangkat keras radio yang didefinisikan oleh perangkat lunak dan berbagai parameter konfigurasi stasiun pangkalan, fungsi yang berbeda dapat dicapai.Sistem ini dapat sepenuhnya mensimulasikan end-to-end protokol tumpukan, secara akurat memodelkan stasiun dasar, terminal, dan jaringan inti, sambil mematuhi spesifikasi protokol 3GPP yang sesuai.Ini mendukung integrasi dengan peralatan komersial (seperti terminal komersial dan jaringan inti) dan memungkinkan pengembangan sekunder berdasarkan protokol tumpukan. Gambar 1 menunjukkan arsitektur sistem LTE, yang terdiri dari tiga bagian: jaringan inti (EPC), stasiun basis (eNB), dan pengguna (UE).Setiap bagian menerapkan fungsi yang sesuai sesuai dengan tumpukan protokol 3GPP LTEDi sisi UE, arsitektur mencakup fungsi seperti PHY, MAC, RLC, PDCP, dan RRC. UE berkomunikasi dengan eNB untuk pertukaran data uplink dan downlink melalui antarmuka udara.Di tengah adalah arsitektur eNB, yang mencakup antarmuka udara dengan UE dan antarmuka S1-U dan S1-MME dengan jaringan inti. di sisi kanan adalah EPC, yang terutama terdiri dari elemen jaringan seperti MME, S-GW,dan P-GW. Gambar 2 menunjukkan arsitektur sistem NR. Antarmuka radio 5G mewarisi tumpukan protokol 4G, dengan lapisan SDAP tambahan yang diperkenalkan di bidang pengguna untuk menandai Quality of Service (QoS).Arsitektur sistem 5G juga dibagi menjadi tiga bagian: pengguna (UE), stasiun basis 5G (gNodeB), dan jaringan inti (5GC).

Gambaran umum Teknologi Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) skala besar adalah teknologi kunci dalam komunikasi jaringan 5G.Ini menggunakan array antena berskala besar untuk mencapai transmisi sinyal yang efisien dan penerimaanDengan meningkatkan jumlah antena,teknologi MIMO skala besar dapat secara signifikan meningkatkan kapasitas saluran dan efisiensi spektrum dari sistem tanpa memerlukan sumber daya spektrum tambahan atau daya transmisiUntuk mewujudkan visi 5G dan memenuhi persyaratan kinerja kritis untuk efisiensi spektrum, sangat penting untuk membuat prototipe dan memvalidasi MIMO skala besar dan teknologi terkait lainnya.Karena simulasi berbasis komputer saja tidak dapat mengatasi banyak masalah kompleks yang belum terpecahkan, perlu untuk mengembangkan sistem prototipe yang dapat beroperasi secara real time di bawah kondisi saluran yang sebenarnya dan mengirimkan / menerima sinyal RF nyata.yang menggabungkan perangkat lunak simulasi pada komputer dengan platform radio yang didefinisikan perangkat lunak (SDR), dapat mengatasi tantangan ini, memfasilitasi transisi dari simulasi teoritis ke aplikasi praktis dan dengan demikian mempercepat pengembangan sistem komunikasi generasi berikutnya. Solusi Solusi ini diterapkan dengan menggunakan LuowaveUSRP-LW N321platform, yang terutama terdiri dari program RF front-end USRP-LW N321, server, switch, dan sumber jamOctoClock-LW-G. Diagram Pengaturan Model yang direkomendasikan PeraturanUSRP-LW N321adalah radio jaringan yang didefinisikan perangkat lunak yang dapat memberikan keandalan dan kemampuan toleransi kesalahan untuk penyebaran dalam sistem nirkabel berskala besar dan terdistribusi.Ini adalah SDR berkinerja tinggi yang menggunakan desain RF yang unik untuk menawarkan 2 saluran RX dan 2 TX dalam ukuran RU setengah lebarArsitektur sinkronisasi yang fleksibel mendukung referensi jam 10 MHz, referensi waktu PPS untuk input TX LO dan RX LO eksternal, memungkinkan platform pengujian MIMO koheren fase. OctoClock-LW-Gadalah sistem alokasi perangkat untuk sumber jam presisi tinggi. sangat berguna bagi pengguna yang ingin membangun sistem multi-saluran dan menyinkronkan ke waktu referensi umum.kita dapat menggunakan OctoClock-G untuk melakukan operasi koheren pada USRP N210 dan sinkronisasi dengan sistemHal ini memungkinkan banyak aplikasi array berfase, seperti beamforming, super-resolusi direction finding, kombinasi keragaman, atau desain transceiver MIMO.

5G Millimeter Wave USRP Solusi Ringkasan Karena permintaan untuk transmisi data ultra-tinggi, latensi rendah dan kapasitas besar di pasar komunikasi seluler semakin kuat,industri komunikasi perlu mengembangkan pita frekuensi lain dari teknologi nirkabel 5G untuk mengurangi tekanan saat ini pada penggunaan spektrum nirkabel di jaringan.   Gelombang milimeter 5G, menurut protokol 3GPP 38.101, 5G NR terutama menggunakan dua pita frekuensi: pita frekuensi FR1 dan pita frekuensi FR2.Jangkauan frekuensi FR1 adalah 450MHz - 6GHz, juga dikenal sebagai pita frekuensi Sub-6GHz; rentang frekuensi pita frekuensi FR2 adalah 24,25GHz - 52,6GHz, biasanya disebut sebagai gelombang milimeter.     Keuntungan dari 5G mmWave Kecepatan tinggi dan kapasitas besar: mmWave dapat memberikan kecepatan transmisi data yang sangat tinggi, dengan kecepatan puncak mencapai 30 Gbps, mendukung koneksi simultan dari sejumlah besar perangkat,dan cocok untuk skenario seperti streaming langsung dariDefinisi video dan realitas virtual. Latensi rendah: Teknologi mmWave dapat mencapai respons yang lebih cepat dengan mengurangi latensi komunikasi.seperti mengemudi otonom dan remote control. Direktifitas tinggi: mmWave memiliki arah yang baik dan sinar sempit, yang kondusif untuk penentuan posisi dan transmisi yang tepat, dan dapat meningkatkan keamanan sinyal dan mengurangi gangguan. Karakteristik untuk semua cuaca: Penyebaran gelombang mm jauh kurang dipengaruhi oleh iklim, dan memiliki karakteristik semua cuaca. Saat ini, transceiver USRP dapat mengirim dan menerima sinyal RF di bawah 6 GHz, yang mencakup pita frekuensi Sub6G.Modul ekspansi mmWaveuntuk USRP, yang dapat mengkonversi sinyal frekuensi menengah ke pita frekuensi mmWave, sehingga membantu pengguna dengan cepat membangun sistem komunikasi seluler 5G mmWave.   Solusi Sistem komunikasi gelombang milimeter 5G dibangun berdasarkan seri platform radio USRP-LW/SDR-LW yang didefinisikan oleh perangkat lunak,modul ekspansi gelombang milimeter dan platform perangkat lunak OpenAirInterface (OAI) 5GIni memiliki fungsi untuk mensimulasikan lingkungan jaringan 5G NSA/SA dan dapat mendukung eksplorasi teknologi terkait untuk komunikasi gelombang milimeter 5G.Melalui penggunaan berbagai jenis perangkat keras radio yang didefinisikan oleh perangkat lunak dan parameter konfigurasi stasiun dasar yang berbeda, fungsi yang berbeda dapat dicapai. Sistem ini dapat sepenuhnya mensimulasikan tumpukan protokol end-to-end, sepenuhnya mensimulasikan stasiun pangkalan, terminal dan jaringan inti, dan memenuhi spesifikasi protokol 3GPP yang sesuai.Ini mendukung antarmuka dengan peralatan komersial dan mendukung pengembangan sekunder berdasarkan protokol tumpukan.   Diagram Pengaturan Sisi stasiun pangkalan: Ini terdiri dari satu perangkat radio independen berkinerja tinggi SDR-LW 2974, satu modul ekspansi gelombang milimeter modul konversi atas dan satu modul konversi bawah, dan dua antena tanduk gelombang milimeter.     Sisi terminal: Hal ini terdiri dari perangkat lunak yang didefinisikan perangkat radio USRP-LW B210, modul konversi gelombang milimeter, modul konversi ke bawah, komputer bagian atas, dan dua antena tanduk gelombang milimeter.         Produk terkait Persyaratan pemrosesan 5G-NR jauh lebih tinggi daripada 4G, sehingga membutuhkan perangkat SDR berkinerja tinggi atau bahkan PC yang lebih maju sebagai komputer host untuk USRP.Melalui disertai gelombang milimeter modul ekspansi dan up-converter, konversi frekuensi terus menerus dari 24 GHz ke 44 GHz dapat didukung, memenuhi kebutuhan penelitian komunikasi gelombang milimeter 5G. (1) Seri SDR-LWSeri SDR-LW adalah perangkat mandiri SDR berkinerja tinggi yang diluncurkan oleh Luoguang Electronics.Dengan bekerja secara sinergis dengan prosesor Intel X86 dan FPGA, fleksibilitas peralatan radio yang didefinisikan perangkat lunak ditingkatkan.dan front-end menyadari transmisi sinyal untuk stasiun dasar dan perangkat terminal melalui antena tanduk. Kerangka kerja desain terintegrasi memungkinkan untuk membangun prototipe sistem komunikasi nirkabel seluler berkinerja tinggi dengan cepat.SDR-LW 2974danSDR-LW 3980 model: (2) Seri USRP-LWUSRP-LW N321 adalah perangkat radio software-defined berkinerja tinggi dengan bandwidth instan hingga 200 MHz RF front-end, mendukung konfigurasi MIMO, dan dilengkapi dengan ADC dan DAC berkecepatan tinggi.Ini dapat menangani tugas pengolahan sinyal yang kompleks dan memenuhi berbagai persyaratan komunikasi nirkabel.Stasiun dasar lunak dan terminal lunak diatur pada PC yang terhubung ke USRP-LW N321 untuk mengimplementasikan fungsi tumpukan protokol nirkabel NR.USRP-LW N321 menyelesaikan konversi digital ke analog dan menyelesaikan fungsi pemancar dan penerima di ujung RF. Prosesor baseband dari USRP-LW N321 mengadopsi Xilinx Zynq-7100 SoC, mengintegrasikan FPGA skala besar yang dapat diprogram pengguna dan CPU ARM dual-core,memberikan dukungan yang kuat untuk pemrosesan real-time dan latensi rendahDengan menggunakan port SFP + dan QSFP +, USRP-LW N321 dapat mentransmisikan aliran data I / Q throughput tinggi ke PC host atau koprosesor FPGA, memenuhi persyaratan pemrosesan data berkecepatan tinggi.Ini mendukung tugas eksekusi jarak jauh, seperti pembaruan perangkat lunak, restart, dan reset pabrik, sehingga menyederhanakan kontrol dan manajemen jaringan radio.