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4G/5G LTE 介绍

Amarisoft LTE100协议栈

Amarisoft LTE100软件,是一种基于x86处理器的纯软件的LTE协议实现方案。下图为LTE100系统的硬件组成。主要包括射频单元,标准的计算机和LTE终端。

AmariLTE示意图.jpg

射频单元

威视锐IQXpert系列平台针对AmariLTE软件进行了优化,如果客户想使用商用的大功率RRU,只需将CPRI接口转为以太网接口或者PCIe接口等计算机具备的通用接口,就可以使用LTE100软件了。Amarisoft提供API供使用者做进一步开发。

计算机

由于所有的信号和信令处理,从LTE物理层到LTE核心网,都由计算机上的软件完成,所以对计算机的处理能力有较高的要求,需配置Intel 4核Core i7 CPU (或更新的处理器)。指令集需支持SSE4.1,AVX或AVX2。
计算机的类型可以根据用户的需要选择,台式机、机架式服务器、笔记本电脑均可。
在采用机架式服务器的情况下,可以考虑云计算中心的部署方式,即所谓Cloud-RAN。eNB和EPC都运行在数据中心的服务器上。数据中心可以很方便的配置其他业务功能,例如SIP服务器,视频服务器,CDN等等。
也可以选择低功耗处理器的计算机,例如无风扇PC或者笔记本电脑。由于功耗的限制,它的主频不能达到标准台式机的频率,因此处理能力略低。适用于带宽较小,负载较轻的LTE系统。

LTE终端

AmariLTE系统目前可支持LTE R13终端。

软件特性

AmariLTE主要包含eNB和MME两部分(还有其它一些程序,例如IMS),是高度优化的,非常小巧的代码。运行在非实时Linux操作系统中。 高效率的代码,以及使用非实时操作系统 ,是AmariLTE软件最杰出的两个特性,也是Fabrice Bellard这一著名程序员的过人之处。
eNB部分实现eNB的功能,包括PHY,MAC,RLC,PDCP,实现了标准的S1接口。AmariLTE的eNB可以与第三方的核心网设备通过S1接口连接。
MME包含了EPC中的MME,S-GW,P-GW和HSS。通过MME模块,LTE终端可透明访问IP网络。LTE100的EPC可以与第三方的eNB设备连接。

Amarisoft软件的开发和更新速度很快,请访问www.amarisoft.com查看最新的软件特性。下面列出了一些基本特性(简略翻译版,建议直接访问官网)。

eNB的基本功能:

  • 符合LTE Release 13标准FDD/TDD模式
  • 带宽支持:1.4,3,5,10,15,20MHz
  • 可支持多个小区,同频或异频均可
  • 支持传输模式1(单天线)和传输模式2~10(4x2 MIMO)
  • 支持eNodeB内的切换,基于S1和X2的切换
  • 高度优化的Turbo码解码器
  • 支持载波聚合
  • 支持CoMP

EPC基本功能:

  • 包含内置SGW,PGW和HSS的MME
  • 支持通过标准S1接口与多个eNodeB连接(S1AP和GTP-U协议)
  • 支持NAS完整性保护和AES, Snow3G和ZUC加密算法
  • 支持USIM卡使用XOR,Milenage和TUAK鉴权算法
  • 多PDN支持和内置动态ERAB设置,易于测试VoLTE/IMS
  • 透明访问IP网络(无需外部的服务网关和PDN网关)
  • 可配置的用户数据库。无需外部的HSS
  • 支持IPv6
  • 可支持多个PLMN
  • 支持NB-IoT RAT和控制面CIoT优化

威视锐可以提供包括硬件和软件,网络侧和终端侧的完整的系统。收到整套系统之后,上电后即可运行LTE系统。数据卡和手机都可以通过LTE连接到互联网。

 

只需一台计算机,您就可以开启一个LTE网络!


下图是AmariLTE软件运行时的一张截图。此时,两个LTE手机正通过AmariLTE基站进行skype视频通话。左图是eNB的运行界面。其中显示了每个UE的上下行链路状态,包括CQI, MCS, bitrate, Turbo iteration number等等。因为是skype视频通话,所以可以看到两个UE的上下行速率都在600~700Kbps左右。右上的图是MME的界面,显示了当前网络中的UE和eNB状态。更多更详细的信息,可以通过log文件来查看。
右下的图显示了当前CPU的负载情况。这是一个含有物理四核的CPU,Intel(R) Core(TM) i7-3770 CPU @ 3.40GHz。可以看到CPU的负荷并不高,总共大约只占用了30%多。因为这个eNB的业务量并不高,而且UE距离eNB非常近,信道状态良好,Turbo的迭代次数非常低。所以综合起来,给CPU的运算量并不是太大。

srsLTE协议栈

srsLTE 是由 SRS 开发的一款 SDR UE 和 eNodeB 的免费且开源的 LTE 库。该库采用最低的内置模块和外部依赖方式实现了高度模块化。它完全是由 C 语言编写。
 LTE 第 8 发布版本 (兼容部分Realease9的功能);
 FDD 配置;
 测试带宽:1.4、3、5、10、15 和 20 MHz;
 传输方式 1(单天线)和 2(发射分集);
 UE 端的小区搜索和同步过程;
 UE 和 eNodeB 端支持所有 DL 频道/信号:PSS、SSS、 PBCH、 PCFICH、 PHICH、 PDCCH、 PDSCH;
 UE 端支持所有 UL 频道/信号: PRACH、PUSCH、PUCCH、SRS;
 基于频率 ZF 和 MMSE 均衡器;
 可用于 Intel SSE4.1/AVX(+100 Mbps)和 C标准(+25Mbps)的高度优化的 Turbo 解码器;
 可配置EPC

srsLTE框图.jpg

Open Air Interface协议栈

   Open Air Interface(OAI),又称Open Air Interface5g,是欧洲EURECOM组织发起并维护的一个开源SDR LTE项目。OAI根据3GPP的标准,完全实现了LTE协议的核心网(EPC),基站(eNB)和用户(UE)三部分,目前已经支持Release 10的功能,并且在持续更新。

OAI框图.jpg

硬件平台支持

IQX1000系列                                                                                                    IQX4000系列                                                                                   IQX6000系列

   ZURA-侧.jpg         IQX4000.jpg                    IQX6000M接口.jpg

支持协议:       srsLTE UE              AmariLTE/srsLTE/OAI,最多MIMO2x2            AmariLTE/srsLTE/OAI,最多MIMO4x4

 

 

 

 

 

 

 

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