解決

概要 小規模ベースステーションの研究にオープンソースのシステムプラットフォームとハードウェアを使用することは,無線通信とLTEの分野における重要な研究方向です.伝統的な商業用基地局機器は高価です開発サイクルが長く,運用が複雑で,機能が複雑に変化します.LTE無線通信ベースステーションの研究における複雑な機能変更と長い開発サイクルの問題に対処する, 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 terminalsこのアプローチは,長時間開発サイクルを持つ広範囲で高価なベースステーションの問題を回避し,ベースステーションとターミナル相互作用に関する研究の効率を向上させます. 解決策 USRP-LW/SDR-LWシリーズのソフトウェア定義ラジオハードウェアをベースに,srsRANやOpenAirInterface (OAI) 5Gなどのソフトウェアプラットフォームと組み合わせて,4G/5Gシミュレーションベースステーションとターミナルが作れるソフトウェアで定義された無線機器の異なるモデルと様々なベースステーション構成パラメータを使用して,異なる機能が達成できます.このシステムは端から端までのプロトコルスタックを完全にシミュレートできます準確にベースステーション,ターミナル,コアネットワークをモデル化し,対応する3GPPプロトコル仕様を遵守する.商用機器 (商用端末やコアネットワークなど) と統合をサポートし,プロトコルスタックに基づく二次開発を可能にします.. 図"は,コアネットワーク (EPC),ベースステーション (eNB),ユーザー (UE) の3つの部分からなるLTEシステムアーキテクチャを示しています.各部分は 3GPP LTE プロトコル スタックに従って対応する機能を実装しますUE側では,PHY,MAC,RLC,PDCP,RRCなどの機能が含まれています.UEは,エアインターフェースを通じてアップリンクとダウンリンクのデータ交換のためにeNBと通信します.中央は eNBアーキテクチャですUE との空中インターフェースと,コアネットワーク との S1-U と S1-MME インターフェースを含む.右側には,主に MME,S-GW,そしてP-GW. 図2はNRシステムアーキテクチャを示している. 5G無線インターフェイスは4Gプロトコルスタックを受け継いでおり,QoSをマークするためにユーザーレベルに追加的なSDAP層が導入されている.5Gシステムアーキテクチャも3つの部分に分かれています:ユーザー (UE),5Gベースステーション (gNodeB),コアネットワーク (5GC). ng-eNB,gNodeB,および5GCはNGインターフェースを通じて接続されています.

概要 大規模マルチインプットマルチアウトプット (MIMO) 技術は 5G ネットワーク通信の鍵となる技術です.効率的な信号伝送と受信を達成するために大規模なアンテナ配列を使用アテネの数を増やすことで大規模なMIMO技術により,追加のスペクトルリソースや送信電力を必要とせずにシステムのチャンネル容量とスペクトル効率を大幅に向上させることができます.5Gビジョンを実現し,スペクトル効率の重要なパフォーマンス要件を満たすためには,大規模MIMOおよびその他の関連技術のプロトタイプと検証が不可欠です.コンピュータによるシミュレーションだけでは 解決されていない複雑な問題の多くを 解決できないのでリアルチャネル条件でリアルタイムで動作し,実際のRF信号を送信/受信できるプロトタイプシステムを開発する必要があります.コンピュータ上のシミュレーションソフトウェアとソフトウェア定義ラジオ (SDR) プラットフォームを組み合わせる理論的シミュレーションから実用的な応用への移行を容易にし,次世代の通信システムの開発を加速させる. 解決策 このソリューションは Luowave を使用して実装されていますUSRP-LW N321主にプログラム可能なRFフロントエンドUSRP-LW N321,サーバー,スイッチ,クロックソースからなるプラットフォームオクトクロック-LW-G. 設定図 推奨モデル についてUSRP-LW N321ネットワークソフトウェアで定義された無線で,大規模および分散型無線システムでの展開のために信頼性と障害耐性を提供することができる.独特のRFデザインを使用して,半幅RUサイズで2つのRXと2つのTXチャネルを提供しています.柔軟な同期アーキテクチャは,外部TX LOおよびRX LO入力のための10MHzクロック参照,PPS時間参照をサポートし,相一致MIMOテストプラットフォームを可能にします. オクトクロック-LW-G高精度クロックソースのためのデバイスアロケーションシステムである.マルチチャネルシステムを確立し,共通の参照時間に同期したいユーザーにとって非常に便利である.例えば,USRP N210 に一貫した操作を実行し,システムと同期することができますこれは,ビーム形成,超解像度方向探知,多様性組み合わせ,またはMIMOトランシーバーの設計などの多くの段階配列アプリケーションを可能にします.

5Gミリ波 USRPソリューション概要 携帯電話通信市場における超高速データ送信,低レイテンシー,大容量の需要がますます強くなっているため,通信業界は,ネットワークにおける無線周波数利用に対する現在の圧力を軽減するために,5G無線技術の他の周波数帯を開発する必要がある..   5Gミリ波と呼ばれるものは,3GPP 38.101プロトコルによると,5G NRは主にFR1周波数帯とFR2周波数帯の2つの周波数帯を使用しています.FR1周波数帯の周波数帯は450MHz~6GHzFR2周波数帯の周波数帯は24.25GHz-52.6GHzで,通常はミリ波と呼ばれます.     5G mmWave の利点 高速で大容量 mmWaveは非常に高速なデータ転送速度を提供し,ピークレートは30Gbpsに達し,多数のデバイスを同時に接続することができます.高速通信のライブストリーミングなどに適しています定義ビデオと仮想現実 低遅延: mmWave技術は通信の遅延を減らすことで,より速い応答を達成できます.リアルタイムデータ送信を必要とするシナリオには非常に友好的です.自動運転やリモコンなど. 高方向性 mmWaveは方向性が良く,狭いビームがあり,正確な位置付けと送信に有利であり,信号の安全性を向上させ,干渉を減らすことができます. 全天候特性: mm波の伝播は気候の影響が少なく,全天候特性を有する. 現在,USRPトランシーバーは,Sub6G周波数帯をカバーする6GHz以下のRF信号を送信および受信することができます. NR FR2の要件を満たすために,LUOWAVEは深くカスタマイズしています.mmWave拡張モジュールインターミディアム周波数信号を mmWave周波数帯にアップコンバーットし,ユーザが5G mmWaveモバイル通信システムを迅速に確立できるようにする.   解決策 5Gミリ波通信システムは,USRP-LW/SDR-LWシリーズソフトウェアで定義されたラジオプラットフォームに基づいて構築されています.ミリメートル波拡張モジュールとOpenAirInterface (OAI) 5Gソフトウェアプラットフォーム5G NSA/SAネットワーク環境をシミュレートする機能があり,5Gミリ波通信に関する関連技術の探索をサポートすることができます.ソフトウェアで定義された異なるタイプのラジオハードウェアと異なるベースステーション構成パラメータを使用して異なる機能が実現できます. このシステムは端から端までのプロトコルスタックを完全にシミュレートし,ベースステーション,ターミナル,コアネットワークを完全にシミュレートし,対応する3GPPプロトコル仕様を満たします.商用機器とのインタフェースをサポートし,プロトコルスタックに基づく二次開発をサポートします.   設定図 ベースステーション側: 高性能の無線通信装置から構成されています SDR-LW 29741つのミリ波膨張モジュール 1つのマイナス変換モジュール 2つのミリ波ホーンアンテナ     ターミナル側: ソフトウェアで定義された無線装置で構成されています USRP-LW B210,ミリ波拡張モジュールアップ変換モジュール,ダウン変換モジュール,上部コンピュータ,そして2つのミリ波ホープアンテナ.         関連製品 5G-NRの処理要件は4Gよりもはるかに高いため,USRPのホストコンピュータとして高性能SDRデバイスまたはさらに高度なPCが必要です.付属するミリ波膨張モジュールとアップコンバーターを通して24GHzから44GHzへの連続周波数変換がサポートされ,5Gミリ波通信の研究ニーズを満たすことができます. (1) SDR-LWシリーズSDR-LWシリーズは,Luoguang Electronicsが発売した高性能SDRスタンドアロンデバイスである.搭載プロセッサ,FPGA,RFフロントエンドで構成されている.Intel X86 プロセッサと FPGA と連携して作業することでSDR-LWシリーズデバイスのホストは5Gベースステーション/ターミナルソフトウェアを実行できます.そしてフロントエンドは,ホーンアンテナを通じてベースステーションと端末デバイスの信号伝送を実現します高性能モバイル無線通信システムのプロトタイプを迅速に構築することができます.SDR-LW 2974そしてSDR-LW 3980 モデル: (2) USRP-LWシリーズUSRP-LW N321 高性能のソフトウェア定義無線機器で,最大200MHzのRFフロントエンドの瞬時帯域幅を搭載し,MIMO構成をサポートし,高速ADCとDACを搭載している.複雑な信号処理タスクを処理し,様々なワイヤレス通信要件を満たすことができます.ソフトベースステーションとソフト端末は,USRP-LW N321に接続されたPCに設置され,NR無線プロトコルスタック機能を実装する.USRP-LW N321はデジタルからアナログへの変換を完了し,RF端の送信および受信機能を完了します. USRP-LW N321のベースバンドプロセッサは,Xilinx Zynq-7100 SoCを採用し,大規模なユーザプログラム可能なFPGAとデュアルコアARMCPを統合しています.リアルタイムで低レイテンシーで処理を強くサポートする. USRP-LW N321は,SFP+およびQSFP+ポートを使用して,高速データ処理の要件を満たすホストPCまたはFPGAコプロセッサに高速I/Qデータストリームを送信できます.遠隔実行タスクをサポートします.ソフトウェア更新,再起動,工場リセットなど,無線ネットワークの制御と管理を簡素化します.

概要 6G時代に入ると ワイヤレス通信の周波数帯は ミリメートル波やテラヘルツなど より高い範囲へと進んでいます徐々に従来のレーダーセンサー周波数と重複するセンサーと通信を同じスペクトルで統合することで,スペクトル資源の利用が向上するだけでなく,伝統的な無線スペクトル資源の不足も軽減されます.シンプルな言葉で既存の携帯電話通信ネットワーク (通信) にレーダーのような機能 (センサー) を追加する.ドローンなどの周辺物体を検出し追跡できるようにする車や船などです 狭い意味では,統合感知と通信は,距離,速度測定,角度測定,イメージング,標的検出,標的追跡,ターゲット認識"レーダー通信統合"と呼ばれました より広い意味では,統合センサーと通信は,すべてのサービス,ネットワーク,ユーザー,端末,環境の物体伝統的なレーダーよりも 優れた検出能力を備えています 解決策 統合感知通信システムのハードウェアプラットフォームの全体的なアーキテクチャは,図1に示されています.この設定では,SDR-LW/USRP-LWシリーズのソフトウェア定義無線機器が統合センサーと通信トランシーバーとして機能する.通信利用者向けに信号を送信する一方で 複数の標的を検出するエコー信号も受信します 推奨モデル についてSDR-LWシリーズルグワン・エレクトロニクス社が発売した高性能SDR (ソフトウェア定義ラジオ) スタンドアロンデバイスで,搭載プロセッサ,FPGA,RFフロントエンドで構成されています.Intel X86 プロセッサと FPGA の協働操作を活用することでソフトウェアで定義された無線機器の柔軟性が向上します.オールインワン設計フレームワークにより,統合されたセンサーと通信システムの迅速な展開が可能になります.屋内でも屋外でも.