5G 端到端開源研究平臺基于SDR-LW/USRP-LW系列的軟件無線電硬件，結合srsRAN、OpenAirInterface（OAI）5G等軟件平臺，可以實現4G/5G模擬基站和終端的搭建。通過使用不同型號的軟件無線電硬件和不同的基站配置參數，可以實現不同的功能。

本系統可以完全模擬端到端協議棧，完全模擬基站、終端、核心網，同時滿足對應的3GPP協議規范。支持與商用設備對接，支持基于協議棧的二次開發。

面向NR FR2需求，珞光電子為USRP深度定制了毫米波擴展模塊MMW-44，可將中頻信號經升頻到毫米波頻段，從而幫助用戶快速組建5G毫米波移動通信系統。

系統組成

（1）兩臺可編程SDR（USRP-LW X410）

四通道軟件無線電平臺USRP-LW X410，可處理 1 MHz 至 7.2 GHz 的頻率范圍。其采用了兩級架構，包含四個獨立的發射和接收信道單通道帶寬為 400 MHz。

（2）兩套毫米波擴展模塊（MMW-44）

毫米波擴展模塊MMW-44含一個雙通道的上變頻模塊和一個雙通道的下變頻模塊，可以將兩路中頻信號搬移到毫米波頻段，或者將兩路毫米波頻段信號搬移到中頻頻段。模塊專為 5G FR2設計，支持 24–44 GHz 超寬帶頻譜，適用于 5G NR、衛星通信及未來 6G 研究。

（3）一臺時鐘源（OctoClock-LW-G）

OctoClock-LW-G是一個高精度的時鐘源的設備分配系統。用于兩臺USRP-LW X410設備間的時鐘同步與時間同步。

（4）兩臺高性能上位機

按需配置的高性能服務器i9 12900，32G內存，500G硬盤(配備 100G 網卡)，承擔基帶信號實時處理與高速數據傳輸，支持5G毫米波系統開發與驗證。

（5）一套基于OpenAirInterface5g的5G端到端仿真軟件

OpenAirInterface5g做為優秀的開源軟件根據3GPP協議已實現LTE-UE\NR-UE完整功能，源碼開放，支持二次開發。

系統拓撲及連接

硬件連接圖

（1）射頻的連接

分別采用1臺USRP-LW X410模擬5G基站、5G終端，通過毫米波線纜連接USRP-LW X410與毫米波擴展模塊（含上、下變頻模塊）；通過毫米波線纜連接毫米波擴展模塊與毫米波天線，實現將中頻信號搬移到毫米波頻段，或者將毫米波頻段信號搬移到中頻頻段。

（2）數據的連接

上位機與USRP-LW X410之間通過QSFP28（100G）+線纜進行數據傳輸；軟件層面依托 Ubuntu 系統部署 OAI 5G 平臺，實現協議棧功能與設備協同控制。

（3）CLK和PPS觸發的連接

LW OctoClock時鐘源為2臺USRP-LW X410提供10MHz時鐘信號和PPS同步信號。連接時鐘源的10MHz輸出口到2臺USRP-LW X410的REF IN端口；連接時鐘源的PPS OUT口到2臺USRP-LW X410的PPS IN端口。

軟件平臺

軟件平臺采用OpenAirInterface，OpenAirInterface又稱OpenAirInterface5g，是歐洲EURECOM組織發起并維護的一個開源SDR 項目。OAI根據3GPP的標準，分別實現了LTE協議的核心網（EPC），基站（eNB）和用戶（UE）三部分，以及5G SA協議的核心網，基站（gNB）和用戶（nrUE）三部分。

OpenAirInterface5g主要包含四個部分：

1. targets：無線嵌入式系統設計，包含了一些硬件相關的設計文件和firmware之類。

2. OpenAir1：基帶信號處理，包含了一些物理層的功能模塊，例如OFDM，調制解調，信道估計，編解碼等等。

3. OpenAir2：中間層介入協議，包括在PC上通過Linux的IP網絡設備驅動與MPLS的互聯開發第二層協議棧。

4. OpenAir3：無線網絡，包括為全IP蜂窩與IP/MPLS網狀而開發的第三層協議棧。

OpenAirInterface5g主要有兩個功能，其中一個用來仿真，一個是用來SDR實現通信系統。

配置清單

本系統是為客戶定制開發的端到端 5G URLLC（超可靠超低時延通信）技術驗證實驗平臺，核心目標是通過構建基于 OAI（OpenAirInterface，開源空口）的 5G 通信架構，實現從核心網對機械臂的遠程控制，重點驗證 5G 技術在工業控制場景下的超低時延性能，為機械臂等工業設備的無線化、遠程化控制提供技術可行性支撐。

系統搭建圖

--部署專屬網絡；

-- 用于教學科研，研究基站、終端運行結構和協議等；

-- 開發測試產品;

--基于協議棧的算法驗證和二次開發。