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Estación base DIY LTE: ¿es posible?



Placa SysmoQMOD para cuatro módems LTE



Hace nueve años, el legendario programador Fabrice Bellard desarrolló LTEENB - LTE Base Station Software : un emulador de software de una estación base 4G LTE en una PC normal utilizando equipo de radio disponible. Gracias a él, la estación base LTE se puede utilizar técnicamente como un punto de acceso WiFi normal.



Desafortunadamente, alguien compró todos los derechos de los desarrollos de Bellard o fue presionado por las fuerzas del orden, pero la descripción de las herramientas LTE y la documentación del generador de frecuencia LTEMOD desaparecieron del sitio web de Fabrice.



Ahora los chicos del proyecto sin ánimo de lucro LibreCellular repiten su trabajo. Se propusieron ensamblar una estación base LTE completa a partir de componentes disponibles y software gratuito.







La estación base de Bellard admitía LTE Release 8 con full duplex FDD , 1.4 MHz a 20 MHz, e implementó los protocolos LTE PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC y NAS. Durante las pruebas, una PC con Linux en un procesador Core i7 de 2,93 GHz hizo frente con éxito al procesamiento de datos en tiempo real. Equipo de radio: USRP N210 con placa transmisora ​​de radio SBX . Antena: Banda 7 (2600 MHz FDD), banda de 20 MHz.







Equipo cliente de Bellard: módem USB Huawei E398 4G LTE (chipset Qualcomm MDM9200). Durante la prueba en el módem del cliente, se registró una velocidad de 60 Mbps para descargar, 25 Mbps para descargar. Fabrice Bellard ofreció LTE Tools a pedido a las empresas interesadas .



LibreCellular sigue la idea original de muchas formas. A diferencia de una femtocélula convencional, dicha estación base LTE se puede conectar a través de Ethernet a un canal cableado de cualquier proveedor de Internet. Y aunque el proyecto parece de alguna manera hacker e ilegal, en realidad está parcialmente financiado por la subvención europea NGI Zero - Privacy Enhancing Technologies .



El objetivo de LibreCellular es desarrollar una solución completa de hardware y software que sea relativamente fácil de implementar en condiciones del mundo real y que funcione de manera confiable. La lista de componentes está delineada preliminarmente, pero está sujeta a cambios.



Pila de hardware y software



Está destinado a utilizar radios de hardware y software comunes y listos para usar, proporcionando una plataforma para el desarrollo continuo y continuo con la participación de la comunidad.



Cada estación es una celda pequeña en las bandas de 1.4 MHz y 3 MHz.



Inicialmente, las celdas solo admitirán la transmisión de datos. En el futuro, se planea implementar soporte de voz a través de VoLTE (voz HD) y CSFB (Circuit Switched FallBack).



Pila de hardware







Todos los componentes caben en un bastidor de 19 ". Los subsistemas son los siguientes :



  • RFTST: prueba y medición de radiofrecuencia;

  • TSTCON - controlador de prueba;

  • RANLS1 (estación base LimeSDR # 1) y RANLS2 (estación base LimeSDR # 2;

  • CLKDST - distribución de pulsos de reloj;

  • RF4AT4 - Divisor / combinador de RF de 4x a 4x más sysmoRFDSATT-4-62;

  • MOD8SQ: un grupo de ocho módems LTE, a saber, dos placas sysmoQMOD (en KDPV);

  • MOD4QV: un grupo de cuatro módems LTE con soporte VoLTE;

  • DCPSU1 es una fuente de alimentación de CC común.


Pruebas automatizadas: utilizando OsmoGSMTester . La cobertura de las pruebas se ampliará a medida que se desarrolle el proyecto.



Plataforma de hardware de referencia



  • Procesador Intel NUC7i7DNBE de canal directo para procesamiento de ancho de banda y activación de las capas superiores de la pila celular.

  • LimeSDR-USB tablero de radio de software





    bordo LimeSDR-USB



  • La placa LimeRFE de interfaz de RF completa con LNA, PA y duplexores proporcionará una salida modulada de 24 dBm en varias bandas





    .



  • El LimeSDR utiliza el reloj de referencia GPS Mini Precision de Leo Bodnar para una generación de pulso precisa y estable.







Pila de software



Los componentes de software clave en la pila previa se enumeran a continuación. Esta no es una lista completa:



  • eNodeB: componente de estación base 4G de srsRAN ;

  • Open5GS para la red central;

  • Subsistema multimedia (IMS): servidor opensorsny Kamailio .


Cuanto cuesta una licencia



Para ejecutar su estación base, necesita obtener una licencia. La asignación de frecuencias y las licencias en cada país están a cargo de una agencia gubernamental como Ofcom Shared Access en el Reino Unido y CBRS en los EE. UU. Por ejemplo, a continuación se muestran las licencias de canal anuales para las bandas de 1800 MHz, 2300 MHz, 3,8 a 4,2 GHz en el Reino Unido, dependiendo de la banda de frecuencia.



Banda de frecuencia Precio
2x3,3 MHz ? 80
10 MHz ? 80
20 MHz ? 160
30 MHz ? 240
40 MHz ? 320
50 MHz ? 400
60 MHz ? 480
80 MHz ? 640
100 MHz ? 800


En la banda de 26 GHz, la licencia anual cuesta £ 320 independientemente de la banda de frecuencia.



Puede comprar una licencia por menos de un año. El costo se calcula en proporción al número de meses, pero el mínimo es 32 por licencia.



Es difícil creer que los chicos de LibreCellular podrán repetir el proyecto de Fabrice Bellard, después de todo, tiene un nivel muy alto de talento y habilidad. Aquí hay una lista de algunos de los proyectos de Fabrice:



  • 1989: LZEXE

  • 1996: Harissa

  • 1997: publicación de la fórmula de Bellard para calcular dígitos de pi

  • 1999: Linmodem

  • 2000: cálculo del número primo más grande conocido (fuente 438 bytes)

  • 2000: FFmpeg

  • 2001: TCC (Tiny C Compiler TinyCC)

  • 2002: TinyGL

  • 2002: QEmacs

  • 2003: QEMU

  • 2004: TinyCC

  • 2005: DVB-T

  • 2009:

  • 2011: Linux JavaScript

  • 2012: LTEENB – LTE Base Station Software

  • ...








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