NB-IoT通信系统实验开发平台技术参数

1、NB-IoT通信系统实验开发平台技术参数序号设备名称技术指标及参数数量1移动通信系统服务器硬件部分：（1） 标准 19英寸标准机架安装（2） CPU： i5 7400及以上配置;内存：不低于 4G；硬盘：不低于 1TB；提供 USB3.0、千兆网口等接口（3） 配无线键鼠套装软件部分： （1） 可以将配套的 NB-IoT移动互联网平台和 NB-IoT口袋实验室盒子上的各种传感器数据通过 NB-IoT 上传到应用服务器，完成环境监测系统设 计、燃气监测系统设汁等综合性案例 （2）可以通过浏览器访问应用服务器，具有用户 注册、用户登录、阈值设置、传感监控、卫星定位 等功能12NB-IoT核心网管理

2、 系统（1） 应包含MMEHSS/S-GW/T-GW各网元功能， 能够完成 NB-IoT核心网的功能，并可与 NB-IoTeBBU.NB-IoTeRRU 等一起组成完整的 NB-IoT网络（2） HSS支持用户数据管理、鉴权管理和移动性管理（3） SGW支持会话管理， 包括承载建立、 承载修 改和承载释放（4） 支持 NAS及 S1接口的加密及完整性保护（5） 支持 NB-IoT通信用户接入（6） 支持控制面 CIoT优化功能（7） 支持 Sil GTPU 隧道上用户数据的传输（8） 支持配置的非连续传输（eDRX）模式（9） 支持配置的 PSM （power saving mode）模式（1

3、0） 支持 NB-IoT通信签约数据配置功能（11） 支持 UE能力指示过程（12） 支持基于 NB-IoT通信接入类型的 APN+UE 级别速率控制参数策略配置（13） 支持 non-IP类型小包数据隧道传输功能（14） 包含基本信息、系统配置、参数配置、告警 管理、性能管理、系统管理、日志管理、系统工具 等功能。系统配置包含网络参数配置、信令跟踪配1置、定时重启配置等（15） 参数配置包含 HSS参数配置、 PLMN 配置、 MME标识配置、鉴权开关配置、加密完保算法配置、 定时器配置、TAC配置、UE地址池配置、DNS配 置、PDN 类型配置、APN配置等 （16）为保证教学系统多人操作

4、的实时性，核心 网管理软件需采用 B/S架构的网管，不接受 C/S架 构的网管（17） 核心网管理软件支持 DHCP和静态配置 2种 方式使核心网设备接入 Internet 网（18） 核心网管理软件支持向指定的 IP发送 S1交 互信令数据，此 IP地址是可以配置的（19） 核心网管理软件支持实时查看核心网设备的CPU和内存使用情况（20） 该部分应为成熟功能，学校可要求厂家中标 后三天内带产品到学校演示以证明能满足所有技术 指标，否则可取消其中标资格3NB-IoT eNodeB 管理 系统（1） 支持设备信息查看、系统配置、小区管理参数配置、告警指示、性能指示和系统工具等功能（2） 系统配

5、置包括小区基本参数配置、本地网络参数配置、RF开关配置、定时重启配置、GPS开关配 置、射频端口参数配置和 PLMN标识配置。小区参 数能够配置上行带宽、下行带宽、上下行载波频率、 参考信号功率和物理小区 ED。本地网络参数能够配 置基站的 IP地址、 子网掩码和网关。 RF开关配置 能够控制 RF的开关。PLMN标识配置能够配置 MCC 和 MNC（3） 小区管理参数包括邻区配置、 RRC定时器和 常量配置、物理信道参数配置、层 2 算法参数配置、 MAC参数配置和系统广播参数配置。RRC定时器 和常量配置包含 N310、N311、T300、T301、T304_EUTRA、T310、T311

6、 等;物理层信道参数配 置包括天线信息参数配置、循环前缀参数配置、 NPDSCH 参数配置、NPRACH 参数配置、NPUCCH参数配置、NPUSCH 参数配置、上行参考信号参数 配置、NPDCCH参数配置、RACH参数配置、ULSCH 参数配置、BCCH 参数配置、PCCH 参数配置；层 2 参数配置包括上行功控参数配置、下行功控参数和1CSI管理器参数配置。MAC参数包括 PHR参数配 置、DRX 参数配置、MAC定时器参数配置、MAC 调度器参数配置和 SI调度参数配置。系统广播参数 配置包括 UE最大发射功率、频带指示、系统信息 标记、小区选择最小接收电平和小区选择接收电平 偏置 （4

7、）为保证教学系统的多人操作的实时性，基站 管理软件需采用 B/S架构，不接受 C/S架构（5） 支持基站设备的 ARM和 DSP的 Log配置，能够实时获取基带处理的 Log信令；支持上报性能 数据功能，能够实时显示在线 UE数量、网络上行 呑吐量、网络下行呑吐量、物理上行吞吐量、物理 下行吞吐量、上行 BLER、下行 BLER、基站的运行 时间等（6） 支持基于 SFR和 PFR的静态 ICIC参数配置（7） 支持打印配置功能，能够实时打开和关闭 PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层和 RRC层的 LOG 信息（8） 该部分应为成熟功能，学校可要求厂家中标后三天内带产品到学校演示以证明能

8、满足所有技术指 标，否则可取消其中标资格4NB-IoT信令分析系 统（1）能够在基站侧监听到所有 NB-IoT终端的入 网信令交互，且完整显示信令交互的全部内容（2） 能够显示信令的协议类型、名称和二进制编码（3） 支持在线信令分析和离线信令分析（4） 支持对 NAS-PDU进行完全解析（5） 支持抓取信令的导出和导入、信令的过滤等功能15NB-IoT eBBU 模块（1） 支持小区带宽支持 Standalone模式下 200KHz（2） 支持下行子载波带宽 15KHz,上行子载波带宽15KHz,上行单频 ST传输，上行多频 MT传输（3） 支持上行功控、业务信道链路自适应（4） 支持覆盖增强

9、功能，MCL支持 164dB、信道 重复传输，三个覆盖等级（5） 支持随机接入、上行同步、HARQ、BSR、PHR等空口过程（6） 支持同频小区重选（7） 支持两天线/四天线的多天线技术1(8)支持 BBU 与 RRU通过 IR接口直接互通(9) 支持 100ms内有数据传输的 RRC连接用户数 不低于 50个(10)支持 900M的窄带通信 standalone(11)BBU 工作模式：支持 NB-IoT standalone(12) BBU 容量：每个 NB-IoT standalone 小区支持 的100ms 内有数据传输的 RRC 连接用户数不低于 50 个；单 BBU 支持 3 个

10、NB-IoT standalone 2T4R 小 区(13) 900M射频单元工作模式：支持 NB-IoT standalone6NB-IoT eRRU 模块(1) 下行发射 EVMS17.5% (QPSK)(2) 下行发射 ACLR40/50dBc(3) 上行接收灵敏度：支持上行 ST 15KHz,单天 线口接收灵墩度优于-127.3dBm：支持上行 ST 3.75KHZ,单天线口接收灵敬度优于-133.3dBm(4) 上行接收机带外阻塞：静态接收灵敬度下降 3dB的前提下，抗 870-880MHZ频段内 CDMA800. NB-IoT接收阻塞信号电平不低于+8dBm17NB-IoT天馈系统

11、(1) 包括全向高增益吸盘天线 2副(2) 频段范围：800M-2700MHZ(3) 电压驻波比：2(4) 增益：6dbi(5) 极化类型：垂直(6) 额定功率：50W(7) 输入阻抗：50欧姆18NB-IoT无线网关 1、整体组成与硬件要求(1) 应包括机箱、综合信号处理模块、NB-IoT通信协议模块、集成开发软件等组成部分。采用“ARM+FPGA+DSP数 字 基 带”加AD/DA+TransceneiH-PA/LNA 宽带射频”软件无线 电架构(2) 数字基带部分包括 ARM、CPLD、FPGA 和 DSP,ARM 性 能 不 低 于 LPC2138, CPLD 性 能 不 低于MAX5

12、M40, FPGA 性能不低于 EP4CGX75, DSP 性能不低于 TMS320VC5410(3)宽带射频部分的频段为 70MHz-6GHz,支持 2 发 2收，信道带宽为 56MHz1（4） D/A部分包括一个双通道10位DAC,两个2x 插值滤波器，一个基准电压源及数字输入接口电路（5） A/D部分包括一个完整的双通道 20MSPS、10位 CMOS 的 ADC（6） NB-IoT通信协议模块基于 TI KeyStone C66x多核定点/浮点 TMS320C6678DSP设计，集成了 8 个C66x 核，64MByte Nand Flash ,512MByte DDR3 RAM, 1

13、Mbit EEPROM,支持高性 能信号处理应用2、基本功能要求（1） 能完成 LTE、 NB-IoT.5G 等通信协议的物理 层链路算法的仿真与实现（2） 能直接连接示波器，集成开发软件上运行的各种数据或波形，能够实时输出到示波器上3、核心功能要求（1） 能实现一个移动通信小基站的功能， 符合 3GPP规范的终端都能在该平台中注册、拨打电话、收发 短信，且能实现多部手机入网与通信（2） 能将空口数据实时、 连续的提供给 PC机， 集 成开发软件能对上、下行数据进行实时、连续处理， 显示I/Q 时域、星座图和频谱4、LTE基站系统收发信机物理层协议算法（1） 应提供 3GPP 定义的 LTE基

14、站系统收发信机物理层协议仿真算法，包括信源生成、加 CRC与解 CRC、码块分割、Turbo 编译码、速率匹配与解速率 匹配、码块级联与解码块级联、交织与解交织、加 扰与解扰、64QAM调制解调、资源映射与解资源映 射、信道均衡、生成导频、OFDM符号生成等内容（2） 能将发射和接收的过程审接起来，运行全流程算法，并能看到每个算法运行的数据、基带Q 波 形和星座图（3） 全流程算法可以通过真实的 LTE 频点进行发射和接收（4） 能观察发射端的星座图映射以及通过无线信道后接收端的星座图映射，以及 LTE （20M 带宽）系 统的频谱和实际占用带宽情况（5） 软件平台能运行单个 LTE算法， 并

15、具有算法 运行结果判别的功能，学生可以修改、优化算法，软件能判别运行结果的对或错（ 6 ） 支 持 下 载 LTE 物 理 层 协 议 实 现 代 码 到TMS320C6678 DSP 中，处理后的数据经射频收发 后，接收端 CRC 校验正确，并能通过 CCS 断点观 测各处理过程数据5、NB-IoT基站系统收发信机物理层协议算法（1） 应提供 3GPP 定义的 NB-IoT 基站系统收发信机物理层协议算法，包括信源生成、加 CRC与解 CRC、Turbo 编译码、速率匹配与解速率匹配、信道 交织与解信道交织、加扰与解扰、QPSK 调制解调、 资源映射与解资源映射、信道估计、信道均衡、MRC

16、合并、生成DRRS、OFDM符号生成等内容（2） 应提供上述单个仿真算法以及串接起来的全流程仿真算法（3） 支持下载 NB-IoT 物理层协议实现代码到TMS320C6678 DSP 中，处理后的数据经射频收发 后，接收端 CRC 校验正确，并能通过 CCS 断点观 测各处理过程数据6、5G基站系统收发信机物理层协议算法（1） 应提供 3GPP 38 系列定义的 5G 基站系统收发信机物理层协议仿真算法，包括信源生成、加 CRC与解CRC、码块分割与解码块分割、LDPC编码与 译码、速率匹配与解速率匹配、码块级联与解码块 级联、加扰与解扰、256QAM调制与解调、层映射、 传输预编码、预编码、

17、生成 DMRS、资源映射.OFDM基带信号生成等内容（2） 应提供上述单个仿真算法以及串接起来的全流程仿真算法（3） 应包括 5G上行链路物理层处理全过程（参数：Tbsize75792,调制方式 256QAM, RBnum 100）,能 观测各处理过程的数据（至少应包括 RF 接收数据 时域图、256QAM调制解调星座图、正确的 CRC校 验数据）（4） 同（3）相同的参数，支持下载 5G物理层协 议实现代码到 TMS320C6678 DSP 中，处理后的数 据经射频收发后，接收端 CRC 校验正确，并能通过 CCS 断点观测各处理过程数据7、该部分应为成熟产品，学校可要求厂家中标后三天内带产

18、品到学校演示以证明能满足所有技术指 标，否则可取消其中标资格9NB-IoT移动通信系 统电源、机架及用户 组件NB-IoTNB-IoT 移动通信系统电源：（1） 输入电压：AC220V10%（2） 输出电压：DC 12V5%（3） 输出功率：500WNB-IoTNB-IoT 移动通信系统机架：（1） 采用优质冷轧钢板整体焊接制造而成，柜体厚度 1.5mm,透明钢化玻璃柜门，外观大方，可上下 进线，顶部配有散热风扇，利于有源设备散热，尺 寸：2000*600*600（2） 机柜后端安装有机柜专用 PDU插座（3） 包含一个机柜专用滑轨键鼠托盘NB-IoTNB-IoT 移动通信系统用户组件：19英

19、寸，嵌入到机柜中，与机柜融为一体，不接受 将显示器置于托盘而不固定的设计方式110NB-IoT移动互联网 平台1、整体要求（1）采用通用主机平台加可更换实验模块的设计方式，通过更换不同的实验子模块，可以实现更多功 能（2）主机平台采用 FPGA+DSP+ADC+DAC设讣，支持示波器、频谱分析仪、逻辑分析仪、模拟信号 源、数字信号源、数字电压表、数字电流表等仪器（3）平台可以通过无线或有线方式接入 Internet, 将实验过程和结果数据上传至云服务器， 学生可以 远程访问，远程操作，实现各种虚拟远程实验 （4）模块和平台之间通过 PCIe接口连接，包括 USB、审口、I2C、SPI等通信协议

20、，学生可以自制 实验模块，利用平台强大的信号处理功能和虚拟仪 器功能，完成单元测试和系统联调（5）开放主机平台的 FPGA 和 DSP硬件资源，提供基于 LabXTEW和 MATLAB的网络通信协议， 方便进行二次开发2、主机平台（1）专用开模具主机平台+可更换实验子模块，每 个平台可同时插 2个模块 （2）主机平台采用高性能 FPGA+DSP+ADC+DAC设计实现,FPGA 为 Xilinx ZYNQ 7000 SOC（ FPGA+8双核 ARM), DSP为TI TMS320VC5000 定点数字 信号处理器(3)双通道 8 位 ADC,最高采样率 100MSPS(4)双通道 8 位 D

21、AC,最高采样率 250MSPS (5)支持 2 通道示波器， 最大采样率为 lOOMS/s, 最大输入幅度为5V,最大带宽 50MHz (6)内置频谱分析仪，分析带宽 50MHz(7)支持 8通道的逻辑分析仪，最大采样速率为lOOMS/s,信号电平为 TTL (8)支持 2 个模拟信号源， 最大转换速率 lOOMS/s, 模拟信号幅度3V(9)支持 8通道数字信号源，最大速率为 lOOMS/s, 信号电平为 TTL(10)支持20V 数字电压表(11)支持 2A数字电流表(12) 支持 1个 PMOD接口，包括 8通道 GPIO, 最大速率 lOOMS/s(13) 8 个 BNC 接口、6

22、个香蕉插头、2 个 USB Host 接口、1 个 USB Device 接口、1 个网口、1 个 HDMI 接口、1个 TF卡接口、1个 WiFi 天线接口、1个 CAN 接口、1个 DSPJTAG 接口、1 个 FPGA JTAG 接口3、NB-IoT子模块采用 STM32F103处理器设计，液晶屏为 3.2 寸带触摸显示屏，支持 pC/os-n操作系统(2)硬件资源包括 STM32F103处理器、3.2寸 TFT带触摸液晶屏、NB-IoT模块、WiFi 模块、GPS/ 北斗模块、蓝牙 4.0模块、Zigbee模块、蜂鸣器、 继电器、按键、Flash、EEPROM、LED指示灯、传 感器接口等(3)外围接口包含电源接口、O 接口、ADC接口、485接口、CAN接口、继电器接口、直流电机接口、 USB下载接口、USB-Slave接口、串口、SIM卡接 口、TF卡接口和 SWD仿真接口，并将 I/O接口、 ADC接口、485接口、CAN接口、继电器接口、直 流电机接口以端子排形式引出，方便扩展(4) NB-IoT 模块采用 BC95-B5 模组，850MHz 频段，数据传输 100bps； GPS/北斗模块釆用