해결책

무선 통신, 레이더 탐지, 그리고 전자 정찰 기술의 발전으로다채널 동기 신호 획득 수요가 점점 더 중요해졌습니다.LUOWAVE는 8개의 채널에 기반한 고정밀 16채널 동기 신호 획득 시스템을 개발했습니다.USRP-LW N321이 시스템은 평행 획득과 정확한 시간-주파수 정렬을 가능하게 하며, 공간 스펙트럼 방향 탐지 및 MIMO 시스템과 같은 핵심 응용 프로그램을 지원합니다. 1시스템 설명 16채널 동기 신호 획득 시스템은 LUOWAVE에 기반을 두고 있습니다.USRP-LW N321USRP-LW N321 단위, 호스트 컨트롤러, 네트워크 스위치, OctoClock-LW-G 클럭 소스 및 신호 생성기로 구성된 플랫폼. 이 시스템은 8개의 USRP-LW N321 장치 (총 16개의 채널) 를 사용하며, 모두 10G 광섬유를 통해 스위치에 연결되고 OctoClock-LW-G 시계 소스에 의해 동기화된다.신호 생성기는 로컬 오시레이터 (LO) 신호를 제공합니다., 모든 채널에서 1° 이상의 단계 일관성을 보장하기 위해 전력 분할기를 통해 분산됩니다. 100G 광섬유 연결을 갖춘 호스트 서버는 실시간 모니터링과 데이터 획득을 가능하게합니다.고정도의 공간 스펙트럼 방향 탐지 및 MIMO 송신기 시스템 설계와 같은 첨단 연구 애플리케이션을 위한 고정도의 동기화 신호 데이터를 제공. 2시스템 구성 요소 (1) 프로그래밍 가능한 SDR (USRP-LW N321) 의USRP-LW N321RF 프론트엔드 역할을 하며, 3MHz에서 6GHz까지의 주파수 범위를 커버하며, 채널당 최대 200MHz의 즉각적인 대역폭을 제공합니다.분산 아키텍처 지원, 및 프로그래밍 가능한 유연성은 다채널 동기 취사 시스템에 이상적입니다. (2) 호스트 컨트롤러 실시간 베이스밴드 신호 처리 및 고속 데이터 전송을 위해 100G 가속 카드로 장착된 고성능 서버가 권장됩니다.복잡한 시스템 프로토타입 제작 및 이론 검증에 대한 강력한 지원을 보장이 시스템에서는 SDR-LW 4940을 호스트 컨트롤러로 사용합니다. (3)OctoClock-LW-G 시계 소스 모든 USRP-LW N321 유닛을 동기화하기 위해 10 MHz 및 PPS 참조를 제공하여 정확한 타이밍 및 트리거 정렬을 보장합니다. (4) 신호 발생기 외부 LO 신호가 생성되고 전력 분할기를 통해 8개의 경로로 나뉘어 모든 USRP-LW N321 단위의 LO 입력으로 공급되어 단계 동기화를 유지합니다. (5) 네트워크 스위치 10G 광섬유를 통해 서버와 8개의 USRP-LW N321 기기를 연결하고, 서버는 100G 광섬유 링크를 통해 고출력 데이터 전송을 위해 인터페이스를 사용합니다. 3시스템 토폴로지 및 연결 (1) 시계 및 PPS 트리거 연결 OctoClock-LW-G는 8개의 10MHz 시계 출력과 8개의 PPS 동기 신호를 공급한다. (2) LO 분포 높은 안정성 신호 발생기는 8 차원 전력 분할기를 공급하여 주파수, 단계 및 시간 동기화를 보장하기 위해 동일한 길이의 케이블을 통해 모든 USRP-LW N321 단위로 LO 신호를 전달합니다. (3) 데이터 연결 SDR 프론트엔드 데이터는 10G SFP+ 인터페이스를 통해 서버로 전송됩니다. (4) RF 연결 각 USRP-LW N321은 특정 구성에 배치된 안테나 배열에 RF 케이블을 통해 연결된 두 개의 RX 채널과 두 개의 TX 채널을 지원합니다. 4주요 사양 주파수 범위: 3MHz 6GHz (아시크론), 450MHz 6GHz (시크론) 신호 대역폭: 최대 200 MHz (3 dB), 최대 샘플링 속도 250 Msps (마스터 클럭의 정수 하위 배수로 구성할 수 있다: 200/245.76/250 MHz) 채널: 표준 16채널 설정 (확장 가능) 저장: 64 TB SSD (16 ch × 122.88 Msps로 2시간 녹화를 지원) 패스 동기화:

전반적인 설명 오픈 소스 시스템 플랫폼과 하드웨어를 사용하여 소규모 베이스 스테이션을 연구하는 것은 라디오 및 LTE 무선 통신 분야에서 중요한 연구 방향입니다.전통적인 상업용 기지국 장비는 비싸다, 긴 개발 사이클, 높은 운영 복잡성, 그리고 번거로운 기능 변경.LTE 무선 통신 기지 스테이션 연구에서 복잡한 기능 변화와 긴 개발 주기의 문제를 해결하기 위해, 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 terminals이 접근 방식은 긴 개발 주기로 부피가 크고 비용이 많은 기지 역의 문제를 피하고 기지 역과 터미널 상호 작용에 대한 연구의 효율성을 향상시킵니다. 해결책 소프트웨어 정의 라디오 하드웨어 USRP-LW/SDR-LW 시리즈를 기반으로 srsRAN 및 OpenAirInterface (OAI) 5G와 같은 소프트웨어 플랫폼과 결합하여4G/5G 시뮬레이션 베이스 스테이션과 터미널을 구축할 수 있습니다.소프트웨어 정의 된 라디오 하드웨어의 다른 모델과 다양한 기지 스테이션 구성 매개 변수를 사용하여 다른 기능을 달성 할 수 있습니다.이 시스템은 끝에서 끝까지 프로토콜 스택을 완전히 시뮬레이션 할 수 있습니다., 해당 3GPP 프로토콜 사양을 준수하면서 기본 스테이션, 터미널 및 코어 네트워크를 정확하게 모델링합니다.상업용 장비 (상업용 터미널 및 핵심 네트워크 등) 와 통합을 지원하며 프로토콜 스택에 기반한 2차 개발을 허용합니다.. 그림 1은 LTE 시스템 아키텍처를 보여줍니다. 핵심 네트워크 (EPC), 베이스 스테이션 (eNB), 사용자 (UE) 등 세 부분으로 구성됩니다.각 부분은 3GPP LTE 프로토콜 스택에 따라 해당 기능을 구현합니다.. UE 쪽에서는 PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC 등의 기능을 포함한다. UE는 에어 인터페이스를 통해 업링크와 다운링크 데이터 교환을 위해 eNB와 통신한다.중간에 eNB 아키텍처가 있습니다., UE와 공기 인터페이스와 핵심 네트워크와 S1-U 및 S1-MME 인터페이스를 포함합니다. 오른쪽에 EPC가 있습니다. 주로 MME, S-GW,그리고 P-GW. 그림 2는 NR 시스템 아키텍처를 보여줍니다. 5G 라디오 인터페이스는 4G 프로토콜 스택을 상속하고, 서비스 품질 (QoS) 을 표시하기 위해 사용자 평면에 추가 SDAP 계층을 도입합니다.5G 시스템 아키텍처도 세 부분으로 나뉘어 있습니다.: 사용자 (UE), 5G 베이스 스테이션 (gNodeB) 및 핵심 네트워크 (5GC). ng-eNB, gNodeB 및 5GC는 NG 인터페이스를 통해 연결됩니다.

전반적인 설명 대용량 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 기술은 5G 네트워크 통신의 핵심 기술입니다.그것은 효율적인 신호 전송 및 수신을 달성하기 위해 대규모 안테나 배열을 사용합니다.안테나 수를 늘려서대규모 MIMO 기술은 추가 스펙트럼 자원이나 전송 전력을 요구하지 않고 시스템의 채널 용량과 스펙트럼 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.5G 비전을 실현하고 스펙트럼 효율성에 대한 중요한 성능 요구 사항을 충족하려면 대규모 MIMO 및 기타 관련 기술을 프로토타입하고 검증하는 것이 중요합니다.컴퓨터 기반 시뮬레이션만으로 해결되지 않은 복잡한 문제들 중 많은 것을 해결할 수 없기 때문에, 실제 채널 조건에서 실시간으로 작동하고 실제 RF 신호를 전송 / 수신 할 수있는 시제품 시스템을 개발해야합니다.컴퓨터에 있는 시뮬레이션 소프트웨어를 소프트웨어 정의 라디오 (SDR) 플랫폼과 결합하는, 이론 시뮬레이션에서 실제 응용으로의 전환을 촉진하여 다음 세대의 통신 시스템의 개발을 가속화함으로써 이러한 과제를 해결할 수 있습니다. 해결책 이 솔루션은 Luowave를 사용하여 구현됩니다.USRP-LW N321플랫폼, 주로 프로그래밍 가능한 RF 프론트 엔드 USRP-LW N321, 서버, 스위치 및 시계 소스로 구성됩니다.8시계 LW-G. 설정 다이어그램 권장 모델 의USRP-LW N321대규모 및 분산 무선 시스템에서의 배포를 위해 신뢰성 및 장애 내성을 제공할 수 있는 네트워크 소프트웨어 정의 라디오입니다.그것은 독특한 RF 디자인을 사용하는 고성능 SDR로 반 폭 RU 크기의 2 RX 및 2 TX 채널을 제공합니다.유연한 동기화 아키텍처는 외부 TX LO 및 RX LO 입력에 대한 10 MHz 시계 참조, PPS 시간 참조를 지원하여 단계 일관성 MIMO 테스트 플랫폼을 가능하게합니다. 8시계 LW-G고정밀 시계 소스를 위한 장치 할당 시스템이다. 다채널 시스템을 설치하고 공통 참조 시간으로 동기화하려는 사용자들에게 매우 유용하다. 예를 들어,우리는 USRP N210에 일관된 작업을 수행 하 고 시스템과 동기화 하기 위해 OctoClock-G를 사용할 수 있습니다이것은 많은 단계 배열 응용 프로그램을 가능하게합니다. 예를 들어 빔 형성, 슈퍼 해상도 방향 탐색, 다양성 조합 또는 MIMO 트랜시버의 설계.

5G 밀리미터 파동 USRP 솔루션 개요 모바일 통신 시장에서 초고 데이터 전송, 낮은 지연 시간 및 큰 용량에 대한 수요가 점점 커지고 있기 때문에통신 산업은 네트워크에서 무선 스펙트럼 사용에 대한 현재의 압력을 완화하기 위해 5G 무선 기술의 다른 주파수 대역을 개발해야합니다..   이른바 5G 밀리미터 파동은 3GPP 38.101 프로토콜에 따르면 5G NR는 주로 FR1 주파수 대역과 FR2 주파수 대역을 사용합니다.FR1 주파수 대역의 주파수 범위는 450MHz - 6GHz, Sub-6GHz 주파수 대역으로도 알려져 있다. FR2 주파수 대역의 주파수 범위는 24.25GHz - 52.6GHz이며, 일반적으로 밀리미터 파동으로 불린다.     5G mmWave의 장점 고속과 큰 용량: mmWave는 매우 높은 데이터 전송 속도를 제공할 수 있으며, 최대 전송 속도는 30Gbps에 달하며, 다수의 장치의 동시에 연결을 지원합니다.그리고 라이브 스트리밍과 같은 시나리오에 적합합니다정의 비디오와 가상 현실. 낮은 지연시간: mmWave 기술은 통신 지연을 줄임으로써 더 빠른 응답을 달성 할 수 있습니다. 실시간 데이터 전송이 필요한 시나리오에 매우 우호적입니다.자율주행과 원격 제어 등. 높은 방향성: mmWave는 좋은 방향성과 좁은 빔을 가지고 있으며, 정확한 위치 및 전송을 촉진하며 신호 보안을 향상시키고 간섭을 줄일 수 있습니다. 모든 기상 특성: mm파 전파 전파는 기후에 의해 훨씬 덜 영향을 받으며 모든 날씨 특성을 가지고 있습니다. 현재 USRP 트랜시버는 Sub6G 주파수 대역을 커버하는 6 GHz 이하의 RF 신호를 전송 및 수신 할 수 있습니다. NR FR2의 요구 사항을 충족하기 위해 LUOWAVE는 깊이 사용자 정의했습니다.mmWave 확장 모듈USRP를 위해, 중간 주파수 신호를 mmWave 주파수 대역으로 변환하여 사용자가 5G mmWave 이동 통신 시스템을 신속하게 구축하는 데 도움을 줄 수 있습니다.   해결책 5G 밀리미터파 통신 시스템은 USRP-LW/SDR-LW 시리즈 소프트웨어 정의 라디오 플랫폼을 기반으로 만들어졌습니다.밀리미터파 확장 모듈 및 OpenAirInterface (OAI) 5G 소프트웨어 플랫폼그것은 5G NSA/SA 네트워크 환경을 시뮬레이션하는 기능을 가지고 있으며 5G 밀리미터 파동 통신에 대한 관련 기술의 탐색을 지원 할 수 있습니다.다양한 종류의 소프트웨어 정의 라디오 하드웨어와 다른 기지 스테이션 구성 매개 변수를 사용하여, 다양한 기능을 달성 할 수 있습니다. 이 시스템은 끝에서 끝까지 프로토콜 스택을 완전히 시뮬레이션하고, 기지국, 터미널 및 핵심 네트워크를 완전히 시뮬레이션하고, 해당 3GPP 프로토콜 사양을 충족시킬 수 있습니다.상업용 장비와 인터페이스를 지원하고 프로토콜 스택에 기반한 2차 개발을 지원합니다..   설정 다이어그램 기지역 쪽: 그것은 하나의 고성능 무선 독립 장치로 구성됩니다 SDR-LW 2974, 1개의 밀리미터 파드 확장 모듈, 1개의 다운 변환 모듈, 2개의 밀리미터 파드 호른 안테나     터미널 쪽: 그것은 소프트웨어 정의 된 라디오 장치로 구성됩니다 USRP-LW B210, 밀리미터 파동 확장 모듈 위 변환 모듈, 아래 변환 모듈, 상부 컴퓨터, 두 밀리미터 파동 호프 안테나.         관련 제품 5G-NR의 처리 요구 사항은 4G보다 훨씬 높으며, 따라서 USRP의 호스트 컴퓨터로 고성능 SDR 장치 또는 더 진보된 PC가 필요합니다.함께 밀리미터 파동 확장 모듈과 위 변환기를 통해, 24GHz에서 44GHz로 연속 주파수 변환을 지원 할 수 있으며 5G 밀리미터 파동 통신의 연구 요구를 충족시킵니다. (1) SDR-LW 시리즈SDR-LW 시리즈는 Luoguang Electronics가 출시한 고성능 SDR 독립 장치이다. 탑재 프로세서, FPGA 및 RF 프론트 엔드로 구성되어 있다.인텔 X86 프로세서와 FPGA와 시너지 작업을 통해, 소프트웨어 정의 라디오 장비의 유연성이 향상됩니다. SDR-LW 시리즈 장치의 호스트는 5G 베이스 스테이션 / 터미널 소프트웨어를 실행 할 수 있습니다.그리고 앞쪽은 코른 안테나를 통해 기지 스테이션과 단말 장치에 대한 신호 전송을 실현합니다.통합 설계 프레임 워크는 높은 성능의 모바일 무선 통신 시스템의 프로토 타입을 신속하게 구축 할 수 있습니다.SDR-LW 2974그리고SDR-LW 3980 모델: (2) USRP-LW 시리즈USRP-LW N321 고성능 소프트웨어 정의 라디오 장치로 최대 200 MHz RF 프론트 엔드까지 즉각적인 대역폭을 갖추고 MIMO 구성을 지원하며 고속 ADC와 DAC를 갖추고 있습니다.복잡한 신호 처리 작업을 처리하고 다양한 무선 통신 요구 사항을 충족 할 수 있습니다..소프트 베이스 스테이션과 소프트 터미널은 USRP-LW N321에 연결된 PC에 설치되어 NR 무선 프로토콜 스택 기능을 구현합니다.USRP-LW N321은 디지털에서 아날로그 변환을 완료하고 RF 끝에서 전송 및 수신 기능을 완료. USRP-LW N321의 베이스밴드 프로세서는 Xilinx Zynq-7100 SoC를 채택하고, 대규모 사용자 프로그래밍 가능한 FPGA와 듀얼 코어 ARM CPU를 통합합니다.실시간 및 낮은 지연 처리에 대한 강력한 지원을 제공SFP + 및 QSFP + 포트를 사용하여 USRP-LW N321은 초고속 데이터 처리 요구 사항을 충족하는 호스트 PC 또는 FPGA 공동 프로세서로 고 처리량 I / Q 데이터 스트림을 전송 할 수 있습니다.원격 실행 작업을 지원합니다., 소프트웨어 업데이트, 재부팅 및 공장 리셋과 같은, 따라서 라디오 네트워크의 제어 및 관리를 단순화합니다.

전반적인 설명 6G 시대에 들어서면서 무선 통신의 주파수 대역은 밀리미터파와 테라헤르츠와 같은 더 높은 범위로 발전하고 있습니다.전통적인 레이더 감지 주파수와 점진적으로 겹치는같은 스펙트럼에서 센싱과 통신을 통합하면 스펙트럼 자원의 활용을 향상시킬뿐만 아니라 전통적인 무선 스펙트럼 자원의 부족을 완화 할 수 있습니다.간단한 표현으로, 통합 감지 및 통신 기술은 기존의 셀룰러 이동 통신 네트워크 (통신) 에 레이더와 같은 기능을 추가하는 것을 포함합니다.드론과 같은 주변 물체를 탐지하고 추적할 수 있도록 하는자동차, 또는 배. 좁은 의미에서, 통합 감지 및 통신은 거리 측정, 속도 측정, 각도 측정, 영상 촬영, 목표 탐지, 목표 추적,그리고 목표 인식, 처음에는 "래더 통신 통합"이라고 불렸습니다. 더 넓은 의미에서, 통합 감지 및 통신은 모든 서비스, 네트워크, 사용자, 단말기,환경 물체, 잠재적으로 전통적인 레이더의 감지 능력을 뛰어넘습니다. 해결책 통합 감지 및 통신 시스템 하드웨어 플랫폼의 전체 구조는 그림 1에 표시됩니다. 이 설정에서,SDR-LW/USRP-LW 시리즈 소프트웨어 정의 라디오 하드웨어는 통합 감지 및 통신 트랜시버로 사용됩니다.통신 사용자를 위해 신호를 전송하는 동안, 그것은 또한 여러 표적을 감지 할 수 있도록 에코 신호를 수신합니다. 권장 모델 의SDR-LW 시리즈류건 전자제품이 출시한 고성능 SDR (Software-Defined Radio) 독립 장치로, 탑재 프로세서, FPGA 및 RF 프론트 엔드로 구성됩니다.인텔 X86 프로세서와 FPGA의 협동 동작을 활용함으로써, 소프트웨어 정의 라디오 장비의 유연성이 향상됩니다. 모든 것을 하나의 설계 프레임 워크는 통합 감지 및 통신 시스템의 빠른 배포를 허용합니다.실내 또는 야외에서.