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構(gòu)建通信原型系統(tǒng)系統(tǒng)需要幾步
構(gòu)建通信原型系統(tǒng)系統(tǒng)需要幾步 2022-08-23 09:05:21 構(gòu)建通信原型系統(tǒng)系統(tǒng)需要幾步 0

文章轉(zhuǎn)載來源:恩艾NI知道


Q:通信領(lǐng)域的研究人員、工程師和學(xué)生往往需要專用的通信原型系統(tǒng),以實現(xiàn)對4G/5G移動通信系統(tǒng)的認知和體驗,了解4G/5G核心網(wǎng)架構(gòu),進行4G/5G基站的配置和4G/5G終端的接入等一系列實踐。那么,構(gòu)建這樣一套系統(tǒng)需要幾步呢?

A:NI表示,一步搞定~

01 NI+曾益:OAI開源5G原型系統(tǒng)

在近日舉辦的ICCC 2022上,NI攜手合作伙伴曾益科技,共同展示了重磅的OAI 5G Prototyping System,幫助研究人員“一步到位”構(gòu)建通信原型系統(tǒng)。OAI 5G Prototyping System是專用的4G/5G網(wǎng)絡(luò)平臺,來自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究人員可以基于此平臺實現(xiàn)功能擴展,創(chuàng)建典型的4G/5G行業(yè)應(yīng)用場景,應(yīng)對實現(xiàn)4G/ 5G網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)??梢哉f,OAI 5G Prototyping System為創(chuàng)建4G/5G綜合創(chuàng)新系統(tǒng)提供一個合理可實施的具體平臺。  

  基于OAI開源5G原型系統(tǒng),研究5G NR協(xié)議特點

載波占據(jù)98%的信道,避免載波之間出現(xiàn)寬保護頻段;

允許各種規(guī)模的信道、可變子載波間隔、時隙長度和最多3300個子載波;

沒有針對特定小區(qū)的參考信號,每20 ms同步和發(fā)送一次,可以降低基站功耗;

一個時隙內(nèi)在DL和UL之間動態(tài)變化,滿足任何方向的業(yè)務(wù)處理需求;

可用現(xiàn)有蜂窩頻段,也可用30和40 GHz新頻譜。

  02 系統(tǒng)架構(gòu)

基于NI USRP X410和OAI協(xié)議棧,曾益科技構(gòu)建開源的通信原型系統(tǒng),解決方案包括4G/5G協(xié)議處理平臺、可編程4G/5G基站、可編程4G/5G終端、4G/5G商用終端和手機,并配置天線和功放。

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4G/5G協(xié)議處理平臺具有4G基站(eNB)、5G基站(gNB)、4G核心網(wǎng)(EPC)、5G核心網(wǎng)(5GC)的協(xié)議處理能力,符合3GPP R15規(guī)范,支持5G NR NSA非獨立組網(wǎng)模式和SA獨立組網(wǎng)模式,支持商用4G/5G終端接入,支持FDD和TDD,基站帶寬支持20/40/50/60/80/100 MHz多種模式,數(shù)據(jù)子載波間隔支持15 kHz、30 kHz、120 kHz,協(xié)議處理單元高達18核4.6 GHz。

4G/5G協(xié)議處理平臺具備4G/5G基站模擬和4G/5G終端模擬功能,提供圖形化操作配置界面,可以遠程操作,提供4G/5G協(xié)議棧的L1、L2、L3層協(xié)議接口函數(shù)和開發(fā)文檔。     以5G原型系統(tǒng)為例

可編程5G基站符合5G NR基站標準,提供開發(fā)文檔,支持1 MHz至8 GHz頻段,400 MHz信號帶寬?;绢l率誤差小于5 ppb,EVM小于-42 dB,數(shù)據(jù)處理單元FPGA內(nèi)存高達8 GB?;咎峁┣д?a target="_blank" class="arckwlink_hide" style="margin: 0px; padding: 0px; cursor: pointer; text-decoration-line: none; color: rgb(66, 152, 186); word-break: break-all;">以太網(wǎng)USB Type-C、100GbE QSFP28、PCIe Gen3 x8通信接口,提供10 MHz參考時鐘輸入輸出和GPS同步接口,提供FPGA JTAG調(diào)試接口。

可編程5G基站支持3.5 GHz (N78)頻段,射頻前端具備頻譜感知和測試能力,可以實現(xiàn)頻譜的實時繪制和記錄回放?;揪邆涿钚心J降慕K端控制窗口,支持一鍵式快速啟動?;局С?G商用終端和手機接入,用戶可以自定義網(wǎng)絡(luò)運營商名稱,并測試基站和5G商用終端或手機的下行通信速率。

該解決方案提供5G專用天線和功放,支持3.5 GHz (N78)頻段,發(fā)射功率高達+23 dBm,配合基站提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋功能,天線和功放采用模塊化設(shè)計,用戶可以自由更換。同時,提供4G/5G基站的參數(shù)配置和管理功能,如小區(qū)用戶配置、終端配置等操作,可以對4G/5G商用終端和手機的SIM卡進行寫卡操作,支持視頻傳輸。關(guān)鍵指標/特性如下所示。

Frequency Range
頻率范圍
1 MHz至8 GHz (gNB)
10 MHz至6 GHz (eNB)
Subcarrier Spacing
子載波間隔
30 kHz (FR1)
120 kHz (FR2)
Bandwidth
帶寬
20, 40, 50, 60, 80, 100 MHz (FR1)
50 MHz (FR2)
Duplexing Mode
雙工模式
靜態(tài)TDD
動態(tài)TDD
FDD
Supported Physical (PHY) Layer
支持的物理層
NR-PSS, NR-SSS, NR-PBCH, NR-PDCCH, NR-PDSCH, NR-CSIRS, NR-PUSCH, NR-PUSCH, NR-PRACH, NR-SRS
Supported Media Access Control (MAC) Layer
支持的介質(zhì)訪問控制層
SIB1
ContenTIon Free
ContenTIon Based RA Procedure
Dynamic UL/DL Scheduler with HARQ Procedure
MCS AdaptaTIon from HARQ BLER
CSI-RS
CSI Measurement Report Handling
SR Handling


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