Khi nhu cầu truyền dữ liệu cực cao, độ trễ thấp và công suất lớn trên thị trường truyền thông di động ngày càng tăng mạnh,ngành công nghiệp truyền thông cần phát triển các băng tần khác của công nghệ không dây 5G để giảm bớt áp lực hiện tại đối với việc sử dụng phổ không dây trong mạng.
Cái gọi là sóng milimet 5G, theo giao thức 3GPP 38.101, 5G NR chủ yếu sử dụng hai băng tần: băng tần FR1 và băng tần FR2.Phạm vi tần số của băng tần FR1 là 450MHz - 6GHz, còn được gọi là băng tần Sub-6GHz; phạm vi tần số của băng tần FR2 là 24,25GHz - 52,6GHz, thường được gọi là sóng milimet.
Tốc độ cao và công suất lớn: mmWave có thể cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cực kỳ cao, với tốc độ đỉnh đạt 30 Gbps, hỗ trợ kết nối đồng thời của một số lượng lớn các thiết bị,và phù hợp với các kịch bản như phát trực tiếp củađịnh nghĩa video và thực tế ảo.
Tốc độ trễ thấp: Công nghệ mmWave có thể đạt được phản hồi nhanh hơn bằng cách giảm độ trễ truyền thông. Nó rất thân thiện với các kịch bản đòi hỏi truyền dữ liệu thời gian thực,như lái xe tự động và điều khiển từ xa.
Hướng dẫn cao: mmWave có tính hướng tốt và chùm chùm hẹp, điều này thuận lợi cho vị trí và truyền chính xác, và có thể cải thiện an ninh tín hiệu và giảm nhiễu.
Đặc điểm trong mọi thời tiết: Sự lan truyền sóng mm ít bị ảnh hưởng bởi khí hậu hơn nhiều và có các đặc điểm mọi thời tiết.
Hiện tại, các máy thu phát USRP có thể gửi và nhận tín hiệu RF dưới 6 GHz, bao gồm băng tần Sub6G. Để đáp ứng các yêu cầu của NR FR2, LUOWAVE đã tùy chỉnh sâuMô-đun mở rộng sóng mmcho USRP, có thể chuyển đổi tín hiệu tần số trung gian sang băng tần số mmWave, do đó giúp người dùng nhanh chóng thiết lập hệ thống truyền thông di động 5G mmWave.
Hệ thống truyền thông sóng milimet 5G được xây dựng dựa trên loạt nền tảng vô tuyến được xác định bằng phần mềm USRP-LW / SDR-LW,Các mô-đun mở rộng sóng milimet và nền tảng phần mềm 5G OpenAirInterface (OAI)Nó có chức năng mô phỏng môi trường mạng NSA / SA 5G và có thể hỗ trợ việc khám phá các công nghệ liên quan cho truyền thông sóng milimet 5G.Thông qua việc sử dụng các loại phần cứng vô tuyến được xác định bằng phần mềm khác nhau và các tham số cấu hình trạm cơ sở khác nhau, các chức năng khác nhau có thể đạt được.
Hệ thống này có thể mô phỏng đầy đủ ngăn xếp giao thức từ đầu đến cuối, mô phỏng đầy đủ các trạm cơ sở, đầu cuối và mạng cốt lõi và đáp ứng các thông số kỹ thuật giao thức 3GPP tương ứng.Nó hỗ trợ giao diện với thiết bị thương mại và hỗ trợ phát triển thứ cấp dựa trên protocol stack.
Bên trạm cơ sở:
Nó bao gồm một thiết bị vô tuyến độc lập hiệu suất cao SDR-LW 2974, một mô-đun chuyển đổi lên và một mô-đun chuyển đổi xuống, và hai ăng-ten còi sóng milimet.
Mặt đầu cuối:
Nó bao gồm một thiết bị vô tuyến được xác định bởi phần mềm USRP-LW B210, một mô-đun chuyển đổi lên của mô-đun mở rộng sóng milimet, một mô-đun chuyển đổi xuống, một máy tính phía trên, và hai ăng-ten còi sóng milimet.
Yêu cầu xử lý của 5G-NR cao hơn nhiều so với 4G, do đó đòi hỏi các thiết bị SDR hiệu suất cao hoặc thậm chí các máy tính tiên tiến hơn như máy tính chủ cho USRP.Thông qua mô-đun mở rộng sóng milimet kèm theo và chuyển đổi lên, chuyển đổi tần số liên tục từ 24GHz đến 44GHz có thể được hỗ trợ, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu của truyền thông sóng milimet 5G.
(1) Dòng SDR-LW
Dòng SDR-LW là một thiết bị độc lập SDR hiệu suất cao được phát hành bởi Luoguang Electronics. Nó bao gồm bộ xử lý trên máy, FPGA và RF front-end.Bằng cách làm việc phối hợp với bộ xử lý Intel X86 và FPGA, tính linh hoạt của thiết bị vô tuyến được xác định bằng phần mềm được tăng cường.và đầu tiên nhận ra truyền tín hiệu cho các trạm cơ sở và thiết bị đầu cuối thông qua ăng-ten còi. Khung thiết kế tích hợp cho phép nó nhanh chóng xây dựng nguyên mẫu của hệ thống truyền thông không dây di động hiệu suất cao.SDR-LW 2974vàSDR-LW 3980 Mô hình:
(2) USRP-LW Series
USRP-LW N321 là một thiết bị vô tuyến được xác định bằng phần mềm hiệu suất cao với băng thông ngay lập tức lên đến 200 MHz RF front-end, hỗ trợ cấu hình MIMO và được trang bị ADC và DAC tốc độ cao.Nó có thể xử lý các nhiệm vụ xử lý tín hiệu phức tạp và đáp ứng các yêu cầu liên lạc không dây khác nhau.Các trạm cơ sở mềm và đầu cuối mềm được thiết lập trên máy tính được kết nối với USRP-LW N321 để thực hiện các chức năng ngăn xếp giao thức không dây NR.USRP-LW N321 hoàn thành chuyển đổi từ kỹ thuật số sang analog và hoàn thành các chức năng phát và nhận ở đầu RF.
Bộ vi xử lý baseband của USRP-LW N321 sử dụng Xilinx Zynq-7100 SoC, tích hợp một FPGA có thể lập trình bởi người dùng quy mô lớn và CPU ARM hai lõi,cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho xử lý thời gian thực và độ trễ thấpBằng cách sử dụng các cổng SFP + và QSFP +, USRP-LW N321 có thể truyền luồng dữ liệu I / Q thông lượng cao đến máy tính chủ hoặc đồng xử lý FPGA, đáp ứng các yêu cầu xử lý dữ liệu tốc độ cao.Nó hỗ trợ các nhiệm vụ thực thi từ xa, chẳng hạn như cập nhật phần mềm, khởi động lại và thiết lập lại nhà máy, do đó đơn giản hóa việc kiểm soát và quản lý mạng vô tuyến.
Khi nhu cầu truyền dữ liệu cực cao, độ trễ thấp và công suất lớn trên thị trường truyền thông di động ngày càng tăng mạnh,ngành công nghiệp truyền thông cần phát triển các băng tần khác của công nghệ không dây 5G để giảm bớt áp lực hiện tại đối với việc sử dụng phổ không dây trong mạng.
Cái gọi là sóng milimet 5G, theo giao thức 3GPP 38.101, 5G NR chủ yếu sử dụng hai băng tần: băng tần FR1 và băng tần FR2.Phạm vi tần số của băng tần FR1 là 450MHz - 6GHz, còn được gọi là băng tần Sub-6GHz; phạm vi tần số của băng tần FR2 là 24,25GHz - 52,6GHz, thường được gọi là sóng milimet.
Tốc độ cao và công suất lớn: mmWave có thể cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cực kỳ cao, với tốc độ đỉnh đạt 30 Gbps, hỗ trợ kết nối đồng thời của một số lượng lớn các thiết bị,và phù hợp với các kịch bản như phát trực tiếp củađịnh nghĩa video và thực tế ảo.
Tốc độ trễ thấp: Công nghệ mmWave có thể đạt được phản hồi nhanh hơn bằng cách giảm độ trễ truyền thông. Nó rất thân thiện với các kịch bản đòi hỏi truyền dữ liệu thời gian thực,như lái xe tự động và điều khiển từ xa.
Hướng dẫn cao: mmWave có tính hướng tốt và chùm chùm hẹp, điều này thuận lợi cho vị trí và truyền chính xác, và có thể cải thiện an ninh tín hiệu và giảm nhiễu.
Đặc điểm trong mọi thời tiết: Sự lan truyền sóng mm ít bị ảnh hưởng bởi khí hậu hơn nhiều và có các đặc điểm mọi thời tiết.
Hiện tại, các máy thu phát USRP có thể gửi và nhận tín hiệu RF dưới 6 GHz, bao gồm băng tần Sub6G. Để đáp ứng các yêu cầu của NR FR2, LUOWAVE đã tùy chỉnh sâuMô-đun mở rộng sóng mmcho USRP, có thể chuyển đổi tín hiệu tần số trung gian sang băng tần số mmWave, do đó giúp người dùng nhanh chóng thiết lập hệ thống truyền thông di động 5G mmWave.
Hệ thống truyền thông sóng milimet 5G được xây dựng dựa trên loạt nền tảng vô tuyến được xác định bằng phần mềm USRP-LW / SDR-LW,Các mô-đun mở rộng sóng milimet và nền tảng phần mềm 5G OpenAirInterface (OAI)Nó có chức năng mô phỏng môi trường mạng NSA / SA 5G và có thể hỗ trợ việc khám phá các công nghệ liên quan cho truyền thông sóng milimet 5G.Thông qua việc sử dụng các loại phần cứng vô tuyến được xác định bằng phần mềm khác nhau và các tham số cấu hình trạm cơ sở khác nhau, các chức năng khác nhau có thể đạt được.
Hệ thống này có thể mô phỏng đầy đủ ngăn xếp giao thức từ đầu đến cuối, mô phỏng đầy đủ các trạm cơ sở, đầu cuối và mạng cốt lõi và đáp ứng các thông số kỹ thuật giao thức 3GPP tương ứng.Nó hỗ trợ giao diện với thiết bị thương mại và hỗ trợ phát triển thứ cấp dựa trên protocol stack.
Bên trạm cơ sở:
Nó bao gồm một thiết bị vô tuyến độc lập hiệu suất cao SDR-LW 2974, một mô-đun chuyển đổi lên và một mô-đun chuyển đổi xuống, và hai ăng-ten còi sóng milimet.
Mặt đầu cuối:
Nó bao gồm một thiết bị vô tuyến được xác định bởi phần mềm USRP-LW B210, một mô-đun chuyển đổi lên của mô-đun mở rộng sóng milimet, một mô-đun chuyển đổi xuống, một máy tính phía trên, và hai ăng-ten còi sóng milimet.
Yêu cầu xử lý của 5G-NR cao hơn nhiều so với 4G, do đó đòi hỏi các thiết bị SDR hiệu suất cao hoặc thậm chí các máy tính tiên tiến hơn như máy tính chủ cho USRP.Thông qua mô-đun mở rộng sóng milimet kèm theo và chuyển đổi lên, chuyển đổi tần số liên tục từ 24GHz đến 44GHz có thể được hỗ trợ, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu của truyền thông sóng milimet 5G.
(1) Dòng SDR-LW
Dòng SDR-LW là một thiết bị độc lập SDR hiệu suất cao được phát hành bởi Luoguang Electronics. Nó bao gồm bộ xử lý trên máy, FPGA và RF front-end.Bằng cách làm việc phối hợp với bộ xử lý Intel X86 và FPGA, tính linh hoạt của thiết bị vô tuyến được xác định bằng phần mềm được tăng cường.và đầu tiên nhận ra truyền tín hiệu cho các trạm cơ sở và thiết bị đầu cuối thông qua ăng-ten còi. Khung thiết kế tích hợp cho phép nó nhanh chóng xây dựng nguyên mẫu của hệ thống truyền thông không dây di động hiệu suất cao.SDR-LW 2974vàSDR-LW 3980 Mô hình:
(2) USRP-LW Series
USRP-LW N321 là một thiết bị vô tuyến được xác định bằng phần mềm hiệu suất cao với băng thông ngay lập tức lên đến 200 MHz RF front-end, hỗ trợ cấu hình MIMO và được trang bị ADC và DAC tốc độ cao.Nó có thể xử lý các nhiệm vụ xử lý tín hiệu phức tạp và đáp ứng các yêu cầu liên lạc không dây khác nhau.Các trạm cơ sở mềm và đầu cuối mềm được thiết lập trên máy tính được kết nối với USRP-LW N321 để thực hiện các chức năng ngăn xếp giao thức không dây NR.USRP-LW N321 hoàn thành chuyển đổi từ kỹ thuật số sang analog và hoàn thành các chức năng phát và nhận ở đầu RF.
Bộ vi xử lý baseband của USRP-LW N321 sử dụng Xilinx Zynq-7100 SoC, tích hợp một FPGA có thể lập trình bởi người dùng quy mô lớn và CPU ARM hai lõi,cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho xử lý thời gian thực và độ trễ thấpBằng cách sử dụng các cổng SFP + và QSFP +, USRP-LW N321 có thể truyền luồng dữ liệu I / Q thông lượng cao đến máy tính chủ hoặc đồng xử lý FPGA, đáp ứng các yêu cầu xử lý dữ liệu tốc độ cao.Nó hỗ trợ các nhiệm vụ thực thi từ xa, chẳng hạn như cập nhật phần mềm, khởi động lại và thiết lập lại nhà máy, do đó đơn giản hóa việc kiểm soát và quản lý mạng vô tuyến.
