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4G LTE软基站的应用场景

Dec/10/2015

 

1.  概述

LTE软基站开源的有OAIOpenLTE,商业软件有Amarisoft公司的LTE100。因Amarisoft公司的产品在功能、可用性、易用性方面相比开源产品领先很多,因此本文主要介绍Amarisoft公司的软基站。

2.  Amari  LTE100软基站特点

2.1.  LTE软基站的优点

1)      结构简单成本低。一台PC+USRP板卡(http://www.open-mesh.com.cn)就可以实现一个独立的LTE基站+核心网的功能,费用也就是区区几万元。而且还可以支持2*2 MIMO,性能上可以达到下行149 Mbps,上行32Mbps

上图为采用PC+USRP210 组成2*2 MIMO的系统结构示意图。现在Amarisoft也推出了PCIe接口的射频处理板(http://www.amarisoft.com/document/SDR-MIMO-PCIe-Card.pdf),可替代USRP,这样如果采用台式机或服务器的话,系统的集成度就更好了。

2)      外形小巧携带方便。如果采用笔记本或特制的小PC,完全可实现基站+核心网,拎包即走。下图所示就是一套AmariLTE100系统的硬件组成,是不是有点不可思议?

3)      配置灵活。因为其软件定义的特性,LTE基站的很多参数可以随意修改定制,如频段、带宽、功率、增益等等。

4)      可同时支持FDDTDD两种制式。两种LTE网络接入方式想要那种就哪种,甚至可在同一个基站中同时支持TDDFDD,这就不是传统的基站可想象的了。

 

2.2.  LTE软基站的缺点

1、 目前大部分软基站都采用USRP进行射频信号处理,USRP默认功率较小,切射频指标也相对较弱,如需大范围覆盖,需要定制功放,或采用商用RRU

2、 目前缺少商用组网应用,大多用于测试和研究。

3.  LTE软基站的主要应用场景

目前阶段,AmariLTE软基站能用来干什么呢?下面列举了几个常见应用场景:

3.1.  网络产品测试

Amari的产品,包括enbmme两个独立部分,采用标准的接口,enbmme都可以分别和其它厂商标准接口产品对接,从而提供测试环境。

3.2.  通信芯片/模块开发测试

LTE通信芯片/模块厂商在芯片的研发生产过程中,都需要相应的无线网络环境对芯片/模块进行测试,采用软基站则可很低成本的搭建起测试网络,且其升级也非常方便。

3.3.  协议栈开发测试

Amari的产品中提供了一些接口和工具,可以实时提取帧结构数据,从而可以很方便的用于协议栈开发测试。

 

3.4.  无线网络教学系统

Amari LTE产品麻雀虽小,五脏俱全,非常适合大专院校搭建LTE无线网络教学环境。系统可实时检测相关的射频信号参数指标,具有日志展示功能,可以很好的帮助学生理解LTE网络特性,学生可动手对系统的参数进行配置调整,观察网络的变化。同时也可以作为软件无线电的典型应用案例实验环境。

3.5.  LTE专网

通过Amari LTE100产品可以很方便的建设独立可控的无线接入网络,适合专网的应用特性。当然对于专网应用,需要进行必要的集成开发才能满足具体应用场景的需求。

前面也提到,目前移动专网的方案还没有真正落地的,但相信随着功能的进一步完善,AmariLTE100在不久之后就会有商用专网的案例了。

 

4.  小结

采用SDR技术实现的4G LTE基站,因为其具天生灵活可配置、成本低等特点,已经为越来越多的高校、研究机构、通信芯片/终端厂商所重视,并开始引入相关的研究与开发工作中。随着LTE软基站产品的进一步发展,相信不久后将会得到更大规模的应用。