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4G/5G-Lösungen für kleine Zellen

4G/5G-Lösungen für kleine Zellen

2025-02-21

Übersicht

Die Nutzung von Open-Source-Systemplattformen und -Hardware zur Untersuchung von Basisstationen im kleinen Maßstab ist eine wichtige Forschungsrichtung auf dem Gebiet der Funk- und LTE-Wireless-Kommunikation.Traditionelle kommerzielle Basisstationsgeräte sind teuer, hat lange Entwicklungszyklen, hohe Betriebskomplexität und umständliche Funktionsänderungen.Um das Problem der komplexen Funktionsänderungen und der langen Entwicklungszyklen bei der Untersuchung von Basisstationen für drahtlose LTE-Kommunikation zu lösen, 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 terminalsDieser Ansatz vermeidet die Probleme von sperrigen und teuren Basisstationen mit langen Entwicklungszyklen und verbessert die Effizienz der Forschung an Basisstationen und Terminalinteraktionen.


Die Lösung

Basierend auf der USRP-LW/SDR-LW-Serie von softwaredefinierter Funkhardware, kombiniert mit Softwareplattformen wie srsRAN und OpenAirInterface (OAI) 5G,Eine 4G/5G-Simulationsbasisstation und ein Terminal können gebaut werden. Durch die Verwendung verschiedener Modelle von softwaredefinierter Funkhardware und verschiedener Basisstationskonfigurationsparameter können unterschiedliche Funktionalitäten erreicht werden.Dieses System kann den End-to-End-Protokoll-Stack vollständig simulieren, um die Basisstation, das Terminal und das Kernnetzwerk genau zu modellieren und gleichzeitig die entsprechenden 3GPP-Protokollspezifikationen einzuhalten.Es unterstützt die Integration mit kommerziellen Geräten (wie z. B. kommerziellen Terminals und Kernnetzen) und ermöglicht eine sekundäre Entwicklung auf der Grundlage des Protokollstacks.

aktueller Firmenfall über 4G/5G-Lösungen für kleine Zellen 0
Abbildung 1 zeigt die LTE-Systemarchitektur, die aus drei Teilen besteht: dem Kernnetz (EPC), der Basisstation (eNB) und dem Benutzer (UE).Jeder Teil führt seine entsprechenden Funktionen gemäß dem 3GPP LTE-Protokollstapel durch.Auf der UE-Seite umfasst die Architektur Funktionen wie PHY, MAC, RLC, PDCP und RRC. Die UE kommuniziert mit dem eNB für den Uplink- und Downlink-Datenaustausch über die Luftoberfläche.In der Mitte ist die eNB-Architektur, die die Luft-Schnittstelle mit der UE und die Schnittstellen S1-U und S1-MME mit dem Kernnetz umfasst.und P-GW.

aktueller Firmenfall über 4G/5G-Lösungen für kleine Zellen 1
Abbildung 2 zeigt die NR-Systemarchitektur. Die 5G-Funkoberfläche erbt den 4G-Protokollstapel mit einer zusätzlichen SDAP-Schicht, die in der Benutzerebene eingeführt wird, um die Qualität des Dienstes (QoS) zu markieren.Die 5G-Systemarchitektur ist ebenfalls in drei Teile unterteilt.: der Benutzer (UE), die 5G-Basisstation (gNodeB) und das Kernnetzwerk (5GC).


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Die Nutzung von Open-Source-Systemplattformen und -Hardware zur Untersuchung von Basisstationen im kleinen Maßstab ist eine wichtige Forschungsrichtung auf dem Gebiet der Funk- und LTE-Wireless-Kommunikation.Traditionelle kommerzielle Basisstationsgeräte sind teuer, hat lange Entwicklungszyklen, hohe Betriebskomplexität und umständliche Funktionsänderungen.Um das Problem der komplexen Funktionsänderungen und der langen Entwicklungszyklen bei der Untersuchung von Basisstationen für drahtlose LTE-Kommunikation zu lösen, 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 terminalsDieser Ansatz vermeidet die Probleme von sperrigen und teuren Basisstationen mit langen Entwicklungszyklen und verbessert die Effizienz der Forschung an Basisstationen und Terminalinteraktionen.


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Basierend auf der USRP-LW/SDR-LW-Serie von softwaredefinierter Funkhardware, kombiniert mit Softwareplattformen wie srsRAN und OpenAirInterface (OAI) 5G,Eine 4G/5G-Simulationsbasisstation und ein Terminal können gebaut werden. Durch die Verwendung verschiedener Modelle von softwaredefinierter Funkhardware und verschiedener Basisstationskonfigurationsparameter können unterschiedliche Funktionalitäten erreicht werden.Dieses System kann den End-to-End-Protokoll-Stack vollständig simulieren, um die Basisstation, das Terminal und das Kernnetzwerk genau zu modellieren und gleichzeitig die entsprechenden 3GPP-Protokollspezifikationen einzuhalten.Es unterstützt die Integration mit kommerziellen Geräten (wie z. B. kommerziellen Terminals und Kernnetzen) und ermöglicht eine sekundäre Entwicklung auf der Grundlage des Protokollstacks.

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Abbildung 1 zeigt die LTE-Systemarchitektur, die aus drei Teilen besteht: dem Kernnetz (EPC), der Basisstation (eNB) und dem Benutzer (UE).Jeder Teil führt seine entsprechenden Funktionen gemäß dem 3GPP LTE-Protokollstapel durch.Auf der UE-Seite umfasst die Architektur Funktionen wie PHY, MAC, RLC, PDCP und RRC. Die UE kommuniziert mit dem eNB für den Uplink- und Downlink-Datenaustausch über die Luftoberfläche.In der Mitte ist die eNB-Architektur, die die Luft-Schnittstelle mit der UE und die Schnittstellen S1-U und S1-MME mit dem Kernnetz umfasst.und P-GW.

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Abbildung 2 zeigt die NR-Systemarchitektur. Die 5G-Funkoberfläche erbt den 4G-Protokollstapel mit einer zusätzlichen SDAP-Schicht, die in der Benutzerebene eingeführt wird, um die Qualität des Dienstes (QoS) zu markieren.Die 5G-Systemarchitektur ist ebenfalls in drei Teile unterteilt.: der Benutzer (UE), die 5G-Basisstation (gNodeB) und das Kernnetzwerk (5GC).


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