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Solution 4G/5G à petites cellules

Solution 4G/5G à petites cellules

2025-02-21

Résumé

L'utilisation de plateformes et de matériel système open source pour étudier les stations de base à petite échelle est une direction importante de la recherche dans les domaines des communications sans fil radio et LTE.L'équipement traditionnel des stations de base commerciales est coûteux, a de longs cycles de développement, une grande complexité opérationnelle et des changements de fonctionnalité encombrants.Pour répondre à la question des changements de fonctionnalité complexes et des cycles de développement longs dans l'étude des stations de base de communication sans fil 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 terminalsCette approche évite les problèmes de stations de base volumineuses et coûteuses avec de longs cycles de développement, améliorant l'efficacité de la recherche sur les stations de base et les interactions avec les terminaux.


Solution

Basé sur la série USRP-LW/SDR-LW de matériel radio défini par logiciel, combiné à des plateformes logicielles telles que srsRAN et OpenAirInterface (OAI) 5G,une station de base et un terminal de simulation 4G/5G peuvent être construitsEn utilisant différents modèles de matériel radio défini par logiciel et divers paramètres de configuration de la station de base, différentes fonctionnalités peuvent être obtenues.Ce système peut entièrement simuler la pile de protocole de bout en bout, modélise avec précision la station de base, le terminal et le réseau central, tout en respectant les spécifications correspondantes du protocole 3GPP.Il prend en charge l'intégration avec les équipements commerciaux (tels que les terminaux commerciaux et les réseaux de base) et permet le développement secondaire basé sur la pile de protocoles.

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La figure 1 montre l'architecture du système LTE, composée de trois parties: le réseau central (EPC), la station de base (eNB) et l'utilisateur (UE).Chaque partie met en œuvre ses fonctions correspondantes selon la pile de protocoles 3GPP LTESur le côté UE, l'architecture comprend des fonctions telles que PHY, MAC, RLC, PDCP et RRC. L'UE communique avec l'eNB pour l'échange de données de liaison ascendante et descendante via l'interface aérienne.Au milieu est l'architecture eNB, qui comprend l'interface aérienne avec l'UE et les interfaces S1-U et S1-MME avec le réseau central.et P-GW.

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La figure 2 montre l'architecture du système NR. L'interface radio 5G hérite de la pile de protocoles 4G, avec une couche SDAP supplémentaire introduite dans le plan utilisateur pour marquer la qualité de service (QoS).L'architecture du système 5G est également divisée en trois parties: l'utilisateur (UE), la station de base 5G (gNodeB) et le réseau central (5GC).


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L'utilisation de plateformes et de matériel système open source pour étudier les stations de base à petite échelle est une direction importante de la recherche dans les domaines des communications sans fil radio et LTE.L'équipement traditionnel des stations de base commerciales est coûteux, a de longs cycles de développement, une grande complexité opérationnelle et des changements de fonctionnalité encombrants.Pour répondre à la question des changements de fonctionnalité complexes et des cycles de développement longs dans l'étude des stations de base de communication sans fil 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 terminalsCette approche évite les problèmes de stations de base volumineuses et coûteuses avec de longs cycles de développement, améliorant l'efficacité de la recherche sur les stations de base et les interactions avec les terminaux.


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Basé sur la série USRP-LW/SDR-LW de matériel radio défini par logiciel, combiné à des plateformes logicielles telles que srsRAN et OpenAirInterface (OAI) 5G,une station de base et un terminal de simulation 4G/5G peuvent être construitsEn utilisant différents modèles de matériel radio défini par logiciel et divers paramètres de configuration de la station de base, différentes fonctionnalités peuvent être obtenues.Ce système peut entièrement simuler la pile de protocole de bout en bout, modélise avec précision la station de base, le terminal et le réseau central, tout en respectant les spécifications correspondantes du protocole 3GPP.Il prend en charge l'intégration avec les équipements commerciaux (tels que les terminaux commerciaux et les réseaux de base) et permet le développement secondaire basé sur la pile de protocoles.

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La figure 1 montre l'architecture du système LTE, composée de trois parties: le réseau central (EPC), la station de base (eNB) et l'utilisateur (UE).Chaque partie met en œuvre ses fonctions correspondantes selon la pile de protocoles 3GPP LTESur le côté UE, l'architecture comprend des fonctions telles que PHY, MAC, RLC, PDCP et RRC. L'UE communique avec l'eNB pour l'échange de données de liaison ascendante et descendante via l'interface aérienne.Au milieu est l'architecture eNB, qui comprend l'interface aérienne avec l'UE et les interfaces S1-U et S1-MME avec le réseau central.et P-GW.

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La figure 2 montre l'architecture du système NR. L'interface radio 5G hérite de la pile de protocoles 4G, avec une couche SDAP supplémentaire introduite dans le plan utilisateur pour marquer la qualité de service (QoS).L'architecture du système 5G est également divisée en trois parties: l'utilisateur (UE), la station de base 5G (gNodeB) et le réseau central (5GC).