[Биллинговые системы, Производство и разработка электроники, Сотовая связь, IT-компании] История о том, как мы разработали собственную БС
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 3 месяца
Сообщений: 27286
Как играть на на фортепиано? Все просто — в нужные моменты времени нажимать правильные клавиши!
О проекте Проект создания собственной базовой станции сотовой связи стандарта LTE был запущен в конце 2016 года. В конце 2020 совместно с ПАО «МТС» было проведено полевое тестирование на коммерческой сети сотовой связи. В настоящий момент готовится к выходу обновленная версия БС, которая будет доступна для коммерческого заказа. Вступление Что нужно, чтобы создать базовую станцию сотовой связи? Да всего ничего: софт, железо и волшебный мешок, в который все это складывается, трясется очумелыми ручками, а на выходе — вуаля — готовая БС. В реальности все обстоит несколько сложнее...
Ключевой технологией, позволившей решить эту задачу, стала технология программно определяемого радио (SDR) [1]. Она в корне изменила устоявшиеся практики в разработке радиосистем, позволив реализовать сложную обработку сигналов в софте, а не в железе.Постановка задачи Проблема создания собственных систем сотовой связи гражданского назначения существует уже давно. Рынок полностью поделен между крупными компаниями, накопившими огромные компетенции в этой отрасли, однако, благодаря технологическому прогрессу, проекты, которые в прошлом требовали колоссальных ресурсов, сейчас превращаются в задачи, вполне посильные даже небольшим компаниям. История разработки сторонних систем сотовой связи началась в 2008 году, с экспериментов Харальда Велте (Harald Welte) и Дитера Спаара (Dieter Spaar) с базовой приемопередающей станцией от Siemens, срок службы которой подошел к концу. В процессе работы они реализовали сторону BSC протокола A-bis, который в конечном итоге превратился в OpenBSC [2]. Его целью была открытая реализация стека GSM. Проект развивается по сей день, в нем добавлена поддержка сетей 3G [3-5]. На старте нашего проекта был поставлен вопрос о том к какому поколению связи будет относиться БС. В России все ещё активно использовалась связь GSM (за рубежом она уже начинала сдавать позиции) и UMTS, а покрытие LTE часто оставляло желать лучшего, но мы решили сосредоточить свои силы именно на последней технологии. С одной стороны, к моменту когда мы представим первый релиз БС, актуальность LTE только возрастет, с другой — эта технология является основой для следующего (пятого) поколения связи. Кроме итого, нужно отметить, что спецификация LTE оставляет гораздо меньше пространства для вендерспецифичных решений, нежели стандарты связи предыдущих поколений. Пути решенияСледующим очевидным шагом было изучение того, что уже было создано до нас. Мы присматривались к разработке Фабриса Белларда (Fabrice Bellard), одного из сооснователей Amarisoft, [6,7], но стоимость лицензии делала бессмысленной дальнейшую работу, к OAI [8] и srsLTE [9,10] — бесспорно проекты интересные, но, на наш взгляд, в них больше маркетинга, чем коммерчески применимого результата. Попадались нам также и другие (коммерческие) реализации стека LTE [11,12], но по тем или иным причинам не было возможности ни протестировать их, ни посмотреть изнутри. С srsLTE работа продлилась несколько дольше. Попытка пофиксить баги, которые «всплывали» почти непрерывно (напомню, был 2017 год, проект еще сырой, но в качестве демонстрационного стенда вполне годился; сейчас он проработан гораздо лучше), сработала как трамплин в наборе необходимых компетенций. Это заставило нас заняться разработкой собственной архитектуры стека LTE. В процессе работы мы полностью ощутили трудности с которыми сталкиваются разработчики приложений, работающих в жестких временных рамках (планирование нисходящего канала происходит каждую миллисекунду, при этом анализируются потребности более сотни пользователей и весь список ранжируется в соответствии с несколькими критериями — первые восемь счастливчиков получают доступ к радиоресурсам, а через миллисекунду все по новой). Помимо ПО существовала проблема с необходимым оборудованием для усиления сигнала SDR (мощность передающего канала не превышает 100 мВт). Мы обратились к радиотехническим предприятиям, расположенным на просторах нашей необъятной страны, которые, как нам казалось, могут с легкостью взяться за разработку и производство. Не тут то было… Типичный диалог с потенциальным исполнителем:
- Здравствуйте, меня интересуют аналоговый СВЧ-усилитель и частотноразделительный фильтр (кратко обрисовал характеристики), вы можете их произвести?
- Да конечно, с вас ТЗ. За 10-12 месяцев мы сможем вам все сделать, минимальная партия 1000 штук.
- Спасибо, я подумаю…
Где взять ТЗ на оборудование, куда потом деть такое количество усилителей и фильтров???
В общем, выход был найден в лице наших восточных партнеров. После некоторых поисков, размышлений, оформлений, познакомившись с особенностями таможенного законодательства, долгожданные усилители и фильтры прибыли к нам. К слову, мы уже заручились поддержкой компании, готовой разработать и произвести все необходимое оборудование от SDR до усилителей и фильтров, как только — так сразу.
Решив проблемы с железом и софтом, создав независимую систему мониторинга и много всего еще мы плавно перешли к тестированию. 
Рис. 1. Принципиальная схема решения: а) CPU x86-64 — компьютер под управлением ОС Linux; б) SDR — программно определяемая радиосистема; в) PA1/PA2 — аналоговые СВЧ-усилители; г) FD1/FD2 — частотно-разделительные фильтры; д) EPC — кора (MME, S-GW) оператора связи.ТестированиеНеоценимую поддержку нам оказал давний партнер в лице ПАО «МТС». Разумеется в процессе разработки мы проводили тестирование на доступных ядрах, например, NextEPC [13], предсказать как наша БС поведет себя в «полевых» условиях не мог никто.Само тестирование проходило в несколько этапов, сначала коллеги из МТС подключили БС к тестовому ядру, чтобы убедиться, что она корректно взаимодействует с корой, затем провели лабораторное (настольное) тестирование необходимого функционала. Только после того как все убедились, что: а) нашу БС безопасно подключать к коммерческой коре; б) она соответствует функциональным требованиям, предъявляемым БС LTE — мы перешли к полевым испытаниям [14,15].Полное тестирование заняло около месяца, по результатам был согласован список доработок на следующую версию, которая скоро будет представлена.
Позднее, совместно с компанией НТЦ «Протей» [16], мы провели успешное тестирование на разработанном ими ядре.
Вид БС во время «полевых» испытаний на коммерческой сети ПАО "МТС". Перспективы развитияПроект стартовал когда, с одной стороны, уже существовало несколько спецификаций LTE и была видна его эволюция, с другой, все больше внимания уделялось будущему поколению связи. Хотя, в настоящий момент наша БС поддерживает Rel.8, в ее архитектуре мы постарались учесть изменения до 3Gpp Rel.14 включительно, местами «подглядывая» в Rel.15.Дальнейшее развитие проекта связано как с последовательным расширением функционала БС, так и с переходом на отечественное железо. Архитектура БС позволяет ее частично перенести в облако, оставив только часть, непосредственно связанную с радио.Литература
- Software defined radio - https://en.wikipedia.org/wiki/Software-defined_radio
- Osmocom (open source mobile communications) - https://en.wikipedia.org/wiki/Osmocom
- Osmocom Network In The Box - https://osmocom.org/projects/cellular-infrastructure/wiki/Osmocom_Network_In_The_Box
- GSM на столе - https://habr.com/ru/post/213845/
- Поднимаем GSM станцию с помощью YateBTS и bladeRF - https://codeby.net/threads/podnimaem-gsm-stanciju-s-pomoschju-yatebts-i-bladerf.67989/
- Фабрис Беллард - https://bellard.org/lte/
- Amari Soft - https://www.amarisoft.com/about-us/
- Open Air Interface 5G - https://gitlab.eurecom.fr/oai/openairinterface5g/-/wikis/home
- srsLTE - https://www.srslte.com/
- srsLTE - https://github.com/srsLTE/srsLTE
- CableFree - https://www.cablefree.net/4g-lte/lte-base-station/
- CommAgility - https://www.commagility.com/products/software/smallcellstack
- Свободное ядро операторской сети LTE - https://nextepc.org/
- МТС запустила на своей сети первую российскую базовую станцию [Ведомости] - https://www.vedomosti.ru/technology/articles/2020/1...35-mts-zapustila
- Нашего полку LTE прибыло [ComNews] - https://www.comnews.ru/content/211901/2020-12-01/2020-w49/nashego-polku-lte-pribylo
- НТЦ «Протей» - https://protei.ru/companyПриложение А. Технические характеристики БС RBS-100Наименование параметраЗначениеТехнология связиLTE FDD MIMO 2×2 — 5/10/15/20 МГцЧастотный диапазон1800 МГц (LTE Band 3)Фактически используемая полоса2×5/10/15/20 МГцВыходная мощность2×10 ВтМетод временной синхронизацииGPS (10 МГц OCXO)Максимальная потребляемая мощность200 ВтПараметры электропитания+48В / 220ВТемпература эксплуатацииОт -40С до +40СТемпература храненияОт -45С до +55ССтепень пылевлагозащищенностиIP65
О насКомпания ООО «ТЕНЕТ» оказывает услуги по разработке, внедрению, технической поддержке программных продуктов и аппаратных решений для бизнеса. Главное направление компании – создание собственных биллинговых систем «под ключ» для различных компаний и организаций: телекоммуникационных, ЖКХ и энергетических предприятий, банков и др. Также ООО «ТЕНЕТ» обладает опытом разработки и реализации разработки программного обеспечения по индивидуальному запросу, например: систем мониторинга состояния оборудования, CRM систем, цифровизации процессов производства и т. д.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Образование за рубежом, Законодательство в IT] LLM в области Legal Tech: топ 5 самых интересных магистерских программ для обучения в Германии
- [IT-инфраструктура, Исследования и прогнозы в IT, IT-компании] Роботизированная автоматизация в IT: за и против
- [Сотовая связь, IT-компании] Регулятор разрешил SpaceX снизить высоту полёта спутников Starlink, чтобы улучшить производительность сети
- [Машинное обучение, Искусственный интеллект, Natural Language Processing] Искусственный интеллект в юриспруденции. Вебинар № 2: Обзор актуальных LegalTech-решений
- [Законодательство в IT, Социальные сети и сообщества, IT-компании] Роскомнадзор отправил на экспертизу ролики с PornHub
- [Законодательство в IT, IT-компании] Патентный тролль: Как отсудить 308 млн долларов у Apple (перевод)
- [Бизнес-модели, Финансы в IT, IT-компании] «Яндекс» покупает банк «Акрополь»
- [Разработка мобильных приложений, Разработка игр, Игры и игровые приставки, IT-компании] «Сбер» запускает собственное игровое направление — «Сбер игры»
- [Законодательство в IT, IT-компании] ФАС угрожает наложить штраф на Google за распространение недостоверной рекламы
- [Разработка для Office 365, Дизайн, История IT, Софт, IT-компании] Microsoft в 2022 году поменяет шрифт по умолчанию в Office
Теги для поиска: #_billingovye_sistemy (Биллинговые системы), #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki (Производство и разработка электроники), #_sotovaja_svjaz (Сотовая связь), #_itkompanii (IT-компании), #_bazovaja_stantsija (базовая станция), #_sotovaja_svjaz (сотовая связь), #_pokrytie (покрытие), #_lte, #_tenet (тенет), #_billingovye_sistemy (
Биллинговые системы
), #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki (
Производство и разработка электроники
), #_sotovaja_svjaz (
Сотовая связь
), #_itkompanii (
IT-компании
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 21-Май 11:50
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 3 месяца |
|
|
Как играть на на фортепиано? Все просто — в нужные моменты времени нажимать правильные клавиши!
Ключевой технологией, позволившей решить эту задачу, стала технология программно определяемого радио (SDR) [1]. Она в корне изменила устоявшиеся практики в разработке радиосистем, позволив реализовать сложную обработку сигналов в софте, а не в железе.Постановка задачи Проблема создания собственных систем сотовой связи гражданского назначения существует уже давно. Рынок полностью поделен между крупными компаниями, накопившими огромные компетенции в этой отрасли, однако, благодаря технологическому прогрессу, проекты, которые в прошлом требовали колоссальных ресурсов, сейчас превращаются в задачи, вполне посильные даже небольшим компаниям. История разработки сторонних систем сотовой связи началась в 2008 году, с экспериментов Харальда Велте (Harald Welte) и Дитера Спаара (Dieter Spaar) с базовой приемопередающей станцией от Siemens, срок службы которой подошел к концу. В процессе работы они реализовали сторону BSC протокола A-bis, который в конечном итоге превратился в OpenBSC [2]. Его целью была открытая реализация стека GSM. Проект развивается по сей день, в нем добавлена поддержка сетей 3G [3-5]. На старте нашего проекта был поставлен вопрос о том к какому поколению связи будет относиться БС. В России все ещё активно использовалась связь GSM (за рубежом она уже начинала сдавать позиции) и UMTS, а покрытие LTE часто оставляло желать лучшего, но мы решили сосредоточить свои силы именно на последней технологии. С одной стороны, к моменту когда мы представим первый релиз БС, актуальность LTE только возрастет, с другой — эта технология является основой для следующего (пятого) поколения связи. Кроме итого, нужно отметить, что спецификация LTE оставляет гораздо меньше пространства для вендерспецифичных решений, нежели стандарты связи предыдущих поколений. Пути решенияСледующим очевидным шагом было изучение того, что уже было создано до нас. Мы присматривались к разработке Фабриса Белларда (Fabrice Bellard), одного из сооснователей Amarisoft, [6,7], но стоимость лицензии делала бессмысленной дальнейшую работу, к OAI [8] и srsLTE [9,10] — бесспорно проекты интересные, но, на наш взгляд, в них больше маркетинга, чем коммерчески применимого результата. Попадались нам также и другие (коммерческие) реализации стека LTE [11,12], но по тем или иным причинам не было возможности ни протестировать их, ни посмотреть изнутри. С srsLTE работа продлилась несколько дольше. Попытка пофиксить баги, которые «всплывали» почти непрерывно (напомню, был 2017 год, проект еще сырой, но в качестве демонстрационного стенда вполне годился; сейчас он проработан гораздо лучше), сработала как трамплин в наборе необходимых компетенций. Это заставило нас заняться разработкой собственной архитектуры стека LTE. В процессе работы мы полностью ощутили трудности с которыми сталкиваются разработчики приложений, работающих в жестких временных рамках (планирование нисходящего канала происходит каждую миллисекунду, при этом анализируются потребности более сотни пользователей и весь список ранжируется в соответствии с несколькими критериями — первые восемь счастливчиков получают доступ к радиоресурсам, а через миллисекунду все по новой). Помимо ПО существовала проблема с необходимым оборудованием для усиления сигнала SDR (мощность передающего канала не превышает 100 мВт). Мы обратились к радиотехническим предприятиям, расположенным на просторах нашей необъятной страны, которые, как нам казалось, могут с легкостью взяться за разработку и производство. Не тут то было… Типичный диалог с потенциальным исполнителем: - Здравствуйте, меня интересуют аналоговый СВЧ-усилитель и частотноразделительный фильтр (кратко обрисовал характеристики), вы можете их произвести? - Да конечно, с вас ТЗ. За 10-12 месяцев мы сможем вам все сделать, минимальная партия 1000 штук. - Спасибо, я подумаю… Где взять ТЗ на оборудование, куда потом деть такое количество усилителей и фильтров??? В общем, выход был найден в лице наших восточных партнеров. После некоторых поисков, размышлений, оформлений, познакомившись с особенностями таможенного законодательства, долгожданные усилители и фильтры прибыли к нам. К слову, мы уже заручились поддержкой компании, готовой разработать и произвести все необходимое оборудование от SDR до усилителей и фильтров, как только — так сразу. Решив проблемы с железом и софтом, создав независимую систему мониторинга и много всего еще мы плавно перешли к тестированию.  Рис. 1. Принципиальная схема решения: а) CPU x86-64 — компьютер под управлением ОС Linux; б) SDR — программно определяемая радиосистема; в) PA1/PA2 — аналоговые СВЧ-усилители; г) FD1/FD2 — частотно-разделительные фильтры; д) EPC — кора (MME, S-GW) оператора связи.ТестированиеНеоценимую поддержку нам оказал давний партнер в лице ПАО «МТС». Разумеется в процессе разработки мы проводили тестирование на доступных ядрах, например, NextEPC [13], предсказать как наша БС поведет себя в «полевых» условиях не мог никто.Само тестирование проходило в несколько этапов, сначала коллеги из МТС подключили БС к тестовому ядру, чтобы убедиться, что она корректно взаимодействует с корой, затем провели лабораторное (настольное) тестирование необходимого функционала. Только после того как все убедились, что: а) нашу БС безопасно подключать к коммерческой коре; б) она соответствует функциональным требованиям, предъявляемым БС LTE — мы перешли к полевым испытаниям [14,15].Полное тестирование заняло около месяца, по результатам был согласован список доработок на следующую версию, которая скоро будет представлена. Позднее, совместно с компанией НТЦ «Протей» [16], мы провели успешное тестирование на разработанном ими ядре.  Вид БС во время «полевых» испытаний на коммерческой сети ПАО "МТС". Перспективы развитияПроект стартовал когда, с одной стороны, уже существовало несколько спецификаций LTE и была видна его эволюция, с другой, все больше внимания уделялось будущему поколению связи. Хотя, в настоящий момент наша БС поддерживает Rel.8, в ее архитектуре мы постарались учесть изменения до 3Gpp Rel.14 включительно, местами «подглядывая» в Rel.15.Дальнейшее развитие проекта связано как с последовательным расширением функционала БС, так и с переходом на отечественное железо. Архитектура БС позволяет ее частично перенести в облако, оставив только часть, непосредственно связанную с радио.Литература
=========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Биллинговые системы ), #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki ( Производство и разработка электроники ), #_sotovaja_svjaz ( Сотовая связь ), #_itkompanii ( IT-компании ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 21-Май 11:50
Часовой пояс: UTC + 5