基于软件无线电平台的NB-IoT下行链路物理层设计与实现

发布时间：2020-06-07 08:43

【摘要】：随着5G在2020年开启全球大规模商用,万物互联时代即将到来。作为大规模物联网场景的重要解决方案,窄带物联网通信技术在2016年由3GPP提出后就受到全世界通信厂商广泛关注。随着窄带物联网技术的快速发展,协议标准化演进的脚步没有停下,这期间涌现了大量的窄带物联网新技术和新算法。为了更好的进行窄带物联网技术研究,研究者需要一个准确、高效且贴近于真实系统的平台对新技术和新算法进行测试与评估。窄带物联网系统基于LTE协议进行了重新设计并具有带宽小、部署灵活、海量连接等特点,信号形态的重构需要研究者对物理层流程和技术进行重新设计和部署。然而,目前市面上缺乏用于测试与评估窄带物联网技术与算法的通用平台,设计并开发一款窄带物联网测试平台可填补该领域的不足且具有一定意义的工程实践价值。本文基于软件无线电平台围绕窄带物联网物理层提出了下行链路平台设计方案,并开发了下行链路测试平台。该平台可用于窄带物联网下行链路物理层新技术和新算法的测试与评估,以保证技术的可靠性与兼容性。本文围绕平台设计与实现过程展开论述,主要研究工作包括:首先介绍了窄带物联网理论基础和OpenAirInterface平台架构特点,阐述了下行物理信号和信道的实现过程;随后对平台需求和评估指标进行分析,阐述了平台总体架构和流程设计方案,对下行链路收发流程、功能模块的实现过程进行了详细说明;接着针对系统涉及的物理层关键机制进行了设计与实现,并给出了用户侧平台统计功能的设计与实现步骤,最后阐述了测试环境配置情况,完成平台物理层验证的同时根据评估指标对平台进行了测试。结果表明本文设计的窄带物联网下行链路平台准确有效,可以用于物理层技术与算法性能的评估与验证。
【图文】：

架构,代码,软件,协议验证

中包括ＲＡＮ测及ＥＰＣ侧功能的实现，ＲＡＮ侧包括ＵＥ及ｅＮＢ功能实现，ＥＰＣ逡逑侧分为ＭＭＥ、ＨＳＳ、ＳＧＷ与ＰＧＷ四部分进行了模块设计与功能模拟１气ＯＡＩ逡逑平台基于ＬＴＥ协议栈开发的软件协议架构如图２－１所示，平台具有统计时间、逡逑监视、控制、流量发生器等功能，并提供技术及算法评估、协议验证和预部署系逡逑统测试等工具。另外ＯＡＩ软件平台在Ｌｉｎｕｘ环境中实现，官方推荐Ｕｂｕｎｔｕ邋１４．０４逡逑系统作为环境搭建基础。逡逑数据面｜｜控射面逡逑，丨丨指令逡逑＾逦逦、邋ｆ邋逦逦Ｓ邋＇邋Ｉ逦（邋ＭＭＥ邋应用）（邋Ｓ／Ｐ－ＧＷ邋应用邋）逡逑Ｉ邋ＱｐＤ逦（逦丨洲朗逦）逦＾—ｒｒ邋ｔ逦逡逑Ｉ邋ｆＴｔｏｌ逦逦；逦１逦，逦ｆ邋Ｎ－？Ｊ逦｜．＾ＳＵ．邋１（邋Ｓｌ－Ｕ邋）—逡逑ｉ逦ｓ邋ｒａ邋ｉ逦＂邋ｆＳｉ邋ｓｃｉ逡逑［ｒｒｃ｜－｜逦逦邋｜逦Ｉ邋Ｉ逦Ｉ邋：逡逑｜邋＾＾逦（＂＂＂￣￣ＳＣＴＰ逦）邋（邋ＵＤＰ邋）逦Ｉ逦（邋ＳＣＴＰ邋）逦（邋ＵＤＰ邋）逡逑ｉ邋（ｐＤｃｐ）逦ｉ逦ｊ逦ｎｉ邋＾逡逑｜邋（邋：ｒｌｃ：邋）逦（邋Ｔ邋）邋ｉ邋＾邋■邋－邋Ｔ邋—逡逑（ＭＡＣ邋ｙ邋（邋ｍａｃ邋）逦（邋Ｅｔｈｅｒｎｅｔ邋）逦：：：：邋Ｓ逦（逦Ｅｔｈｅｒｎｅｔ逦）逡逑！逦ｃｊ＾：，逦Ｊ＼邋ｌ逦Ｊ逡逑ｌ邋ＵＥ邋Ｊ邋Ｖ逦逦ｙ邋Ｉ邋逦逡逑Ｉ逦Ｊ逡逑图２－１邋ＯＡＩ软件协议架构图逡逑ＯＡＩ软件代码主要包括ｏｐｅｎａｉｒ－ｃｎ及ＯｐｅｎＡｉｒ丨ｎｔｅｒｆａｃｅ两大模块，分别对应逡逑核心网和无线接入网络的功能。源代码实现了协议的完整分层［３１］

架构图,架构,硬件,平台

【相似文献】