5G 端到端开源研究平台基于SDR-LW/USRP-LW系列的软件无线电硬件，结合srsRAN、OpenAirInterface（OAI）5G等软件平台，可以实现4G/5G模拟基站和终端的搭建。通过使用不同型号的软件无线电硬件和不同的基站配置参数，可以实现不同的功能。

本系统可以完全模拟端到端协议栈，完全模拟基站、终端、核心网，同时满足对应的3GPP协议规范。支持与商用设备对接，支持基于协议栈的二次开发。

面向NR FR2需求，珞光电子为USRP深度定制了毫米波扩展模块MMW-44，可将中频信号经升频到毫米波频段，从而帮助用户快速组建5G毫米波移动通信系统。

系统组成

（1）两台可编程SDR（USRP-LW X410）

四通道软件无线电平台USRP-LW X410，可处理 1 MHz 至 7.2 GHz 的频率范围。其采用了两级架构，包含四个独立的发射和接收信道单通道带宽为 400 MHz。

（2）两套毫米波扩展模块（MMW-44）

毫米波扩展模块MMW-44含一个双通道的上变频模块和一个双通道的下变频模块，可以将两路中频信号搬移到毫米波频段，或者将两路毫米波频段信号搬移到中频频段。模块专为 5G FR2设计，支持 24–44 GHz 超宽带频谱，适用于 5G NR、卫星通信及未来 6G 研究。

（3）一台时钟源（OctoClock-LW-G）

OctoClock-LW-G是一个高精度的时钟源的设备分配系统。用于两台USRP-LW X410设备间的时钟同步与时间同步。

（4）两台高性能上位机

按需配置的高性能服务器i9 12900，32G内存，500G硬盘(配备 100G 网卡)，承担基带信号实时处理与高速数据传输，支持5G毫米波系统开发与验证。

（5）一套基于OpenAirInterface5g的5G端到端仿真软件

OpenAirInterface5g做为优秀的开源软件根据3GPP协议已实现LTE-UE\NR-UE完整功能，源码开放，支持二次开发。

系统拓扑及连接

硬件连接图

（1）射频的连接

分别采用1台USRP-LW X410模拟5G基站、5G终端，通过毫米波线缆连接USRP-LW X410与毫米波扩展模块（含上、下变频模块）；通过毫米波线缆连接毫米波扩展模块与毫米波天线，实现将中频信号搬移到毫米波频段，或者将毫米波频段信号搬移到中频频段。

（2）数据的连接

上位机与USRP-LW X410之间通过QSFP28（100G）+线缆进行数据传输；软件层面依托 Ubuntu 系统部署 OAI 5G 平台，实现协议栈功能与设备协同控制。

（3）CLK和PPS触发的连接

LW OctoClock时钟源为2台USRP-LW X410提供10MHz时钟信号和PPS同步信号。连接时钟源的10MHz输出口到2台USRP-LW X410的REF IN端口；连接时钟源的PPS OUT口到2台USRP-LW X410的PPS IN端口。

软件平台

软件平台采用OpenAirInterface，OpenAirInterface又称OpenAirInterface5g，是欧洲EURECOM组织发起并维护的一个开源SDR 项目。OAI根据3GPP的标准，分别实现了LTE协议的核心网（EPC），基站（eNB）和用户（UE）三部分，以及5G SA协议的核心网，基站（gNB）和用户（nrUE）三部分。

OpenAirInterface5g主要包含四个部分：

1. targets：无线嵌入式系统设计，包含了一些硬件相关的设计文件和firmware之类。

2. OpenAir1：基带信号处理，包含了一些物理层的功能模块，例如OFDM，调制解调，信道估计，编解码等等。

3. OpenAir2：中间层介入协议，包括在PC上通过Linux的IP网络设备驱动与MPLS的互联开发第二层协议栈。

4. OpenAir3：无线网络，包括为全IP蜂窝与IP/MPLS网状而开发的第三层协议栈。

OpenAirInterface5g主要有两个功能，其中一个用来仿真，一个是用来SDR实现通信系统。

配置清单

本系统是为客户定制开发的端到端 5G URLLC（超可靠超低时延通信）技术验证实验平台，核心目标是通过构建基于 OAI（OpenAirInterface，开源空口）的 5G 通信架构，实现从核心网对机械臂的远程控制，重点验证 5G 技术在工业控制场景下的超低时延性能，为机械臂等工业设备的无线化、远程化控制提供技术可行性支撑。

系统搭建图

--部署专属网络；

-- 用于教学科研，研究基站、终端运行结构和协议等；

-- 开发测试产品;

--基于协议栈的算法验证和二次开发。