客户案例
 

低成本的LTE教学实验系统案例

 

1.   背景

某高校拟搭建一套LTE实践教学系统,用于LTE系统的实验课程教学。系统需提供完整的LTE网络仿真能力,而且要便于进行配置与调整。学校的预算有限,但同时还希望能够让学生分成两组进行实验操作,以提高课程效率。

2.   需求分析

(1)     完整的可配置的LTE系统,包含无线接入和核心网,最好能支持VoLTE

(2)     需要能运行两套独立系统,以便两组学生能同时进行实验而互不影响;

(3)     测试环境建设成不能太高,因为预算有限。

3.   解决方案

3.1.   方案选择

基于上需求分析,基于SDR技术的LTE系统是目前最合适的解决方案。

(1)      软件定义,频段灵活可配置,支持所有LTE频点,甚至非标准LTE频点也可支持;

(2)      FDDTDD可灵活切换,不需更好任何硬件设备;

(3)      采用通用的PC +USRP板卡的方式,无专用设备,成本可控;

(4)      很关键的一点是,只需增加USRP板卡,即可在一台电脑上新增允许一套独立的LTE系统。

3.2.   方案配置

本方案最终为客户配置的全套系统包括如下内容:

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

LTE100软件

LTE100 license 1

1

2

高性笔记本电脑

Dell笔记本:Intel i7-6500U CPU/8G内存/500G硬盘/2*USB3.0接口,安装Ubuntu 14.04操作系统

1

3

USRP板卡

B210:频率覆盖 70 MHz 6 GHz

2

 

4

USIM

LTE测试卡

8

 

5

USIM写卡器

1

 

 

3.3.   方案架构图

本方案的测试组网图示如下:

 

经过调整配置,在一台笔记本电脑上,运气其两套独立的ENBEPC,互不干扰。每个ENB配置1USRP B210 射频前端,两个ENB配置在不同的工作频段,避免同时运行时相互影响。通过采用自定义的USIM卡,可以实现LTE手机上网和VoLTE语音、视频通话。

 

作为教学系统,该系统可以提供很灵活丰富的教学实践内容:

(1)      提供详细的系统日志,可以查看各个网络层次协议交互过程。如ENBPHYRRC等信令;如IMS日志记录了详细的SIP消息过程。

(2)      可以进行几乎所有的无线参数设置,如频点、带宽、PLMNPCI等等。

(3)      可以进行核心网参数配置,如IMSI、电话号码、IMPUIMPI等。

(4)      可以进行多个ENB的组网测试。

(5)      同时支持TDDFDD两种制式。

 

4.   与传统方案比较

传统方案一般通过通信设备商的网络硬件设备搭建测试环境,各个网元都以硬件形式存在,虽然目前部分核心网网元也开始采用通用服务器,但更多的还是采用专用硬件。体积大、价格高,配置不灵活,教学场景受限。

而采用SDRLTE系统,首先是成本低,其次是配置灵活度超高,不受硬件条件限制。还有重要一点是小巧,一个笔记本包就拎走了,既可以进行课堂教学演示,也可以在实验室进行实验教学。

 

5.   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、通信芯片和终端厂商所重视,并开始引入相关的研究与开发工作中。相信以后会有越来越多的学校采用这样的教学系统进行辅助教学,学生们将有更多的实践学习机会。

 

 

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