<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sibsutis</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник СибГУТИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-6920</issn><publisher><publisher-name>СибГУТИ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.55648/1998-6920-2023-17-3-23-33</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sibsutis-854</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Использование SDR-технологии для задач сетевого позиционирования. Апробация приема и обработки опорных сигналов LTE</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Development of SDR-based network positioning technology. LTE reference signals reception and processing validation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5358-1895</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Фокин</surname><given-names>Г. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Fokin</surname><given-names>G. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Фокин Григорий Алексеевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры радиосвязи и вещания.</p><p>193232, Санкт-Петербург, пр. Большевиков д.22, к.1</p></bio><email xlink:type="simple">grihafokin@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8147-4368</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Волгушев</surname><given-names>Д. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Volgushev</surname><given-names>D. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Волгушев Дмитрий Борисович - научный сотрудник СПбГУТ.</p><p>193232, Санкт-Петербург, пр. Большевиков д. 22, к. 1, а. 407/2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry B. Volgushev - Research assistant.</p><p>193232, Saint Petersburg, Bolshevikov Prospect 22</p></bio><email xlink:type="simple">d.volgushev@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications (SPbSUT)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>09</month><year>2023</year></pub-date><volume>17</volume><issue>3</issue><fpage>23</fpage><lpage>33</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Фокин Г.А., Волгушев Д.Б., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Фокин Г.А., Волгушев Д.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Fokin G.A., Volgushev D.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/854">https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/854</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Позиционирование устройств по опорным сигналам развернутых повсеместно базовых станций сетей сотовой радиосвязи LTE является актуальным направлением исследований и разработок, которое востребовано в условиях плотной городской застройки при ненадежном приеме сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Инструментом экспериментальной апробации технических решений являются программные и аппаратные средства технологии программно-конфигурируемого радио SDR. Настоящая работа продолжает исследование по использованию SDR-технологии для задач сетевого позиционирования в части вопросов, касающихся экспериментальной апробации устройства приема опорных сигналов стандарта LTE.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Корректность программной реализации процедур обработки опорных сигналов LTE верифицирована в ходе лабораторных испытаний, которые показали точность первичных измерений в единицы метров, что позволяет говорить об удовлетворительной работоспособности реализованного SDR-макета пользовательского устройства, осуществляющего прием опорных сигналов LTE.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Недостаточная для задач навигации точность синхронизации SDR-макетов базовых станций подтвердила необходимость программно-аппаратной реализации подсистемы формирования опорных сигналов LTE на языке HDL для ПЛИС.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключения</title><p>Обсуждение и заключения. Очередным этапом исследований в области SDR-технологии сетевого позиционирования являются полевые испытания реализованной подсистемы формирования опорных сигналов LTE с достаточной для задач навигации точностью синхронизации макетов eNB.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. The positioning of devices according to the base stations reference signals of LTE cellular radio networks deployed everywhere is an important area of research and development that is in demand due to dense urban development with unreliable signal reception from global navigation satellite systems. The instrument for experimental approbation of technical solutions is the software and hardware of the SDR software defined radio technology. This work continues the study on the use of SDR technology for network positioning problems in terms of the experimental testing of the device for receiving reference signals of the LTE standard.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. The correctness of the software implementation of the LTE reference signal processing procedures was verified in the course of laboratory tests that showed the accuracy of primary measurements in units of meters allowing us to speak about the satisfactory performance of the implemented SDR layout of the user device that receives the LTE reference signals.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. Insufficient synchronization accuracy of SDR models of base stations for navigation tasks confirmed the need for hardware-software implementation of the subsystem for generating LTE reference signals in HDL for FPGAs.</p><p>Discussion and conclusions. The next stage of research in the field of SDR network positioning technology is field testing of the implemented sub-system for generating LTE reference signals with sufficient synchronization accuracy of eNB models for navigation tasks.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>4G</kwd><kwd>LTE</kwd><kwd>PSS</kwd><kwd>SSS</kwd><kwd>CRS</kwd><kwd>PRS</kwd><kwd>SDR</kwd><kwd>позиционирование</kwd><kwd>опорные сигналы</kwd><kwd>лабораторные испытания</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>4G</kwd><kwd>LTE</kwd><kwd>PSS</kwd><kwd>SSS</kwd><kwd>CRS</kwd><kwd>PRS</kwd><kwd>SDR</kwd><kwd>positioning</kwd><kwd>reference signals</kwd><kwd>laboratory tests</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 22-29-00528), https://rscf.ru/project/22-29-00528/</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фокин Г. А., Волгушев Д. Б., Харин В. Н. Использование SDR технологии для задач сетевого позиционирования. Формирование опорных сигналов LTE // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2022. Т. 16, № 5. С. 28–47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fokin G.A., Volgushev D.B., Kharin V.N. Ispol'zovaniye SDR tekhnologii dlya zadach setevogo pozitsionirovaniya. Formirovaniye opornykh signalov LTE [Using SDR technology for network positioning tasks. Formation of LTE reference signals]. T-Comm: Telecommunications and transport, 2022. vol. 16, no. 5, pp. 28-47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фокин Г. А. Технологии программно-конфигурируемого радио. Москва: Горячая Линия – Телеком, 2019. 316 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fokin G.A. Tekhnologii programmno-konfiguriruyemogo radio [Software Defined Radio Technologies]. Moscow, Goryachaya liniya–Telekom, 2019. 316 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фокин Г. А. Технологии сетевого позиционирования 5G. Москва: Горячая Линия – Телеком, 2021. 456 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fokin G.A. Tekhnologii setevogo pozitsionirovaniya 5G [5G network positioning technologies]. Moscow, Goryachaya liniya–Telekom, 2021. 456 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борисов Е. Г., Машков Г. М., Фокин Г. А. Экспериментальный стенд оценки точности позиционирования на основе программно-конфигурируемого радио // Сборник научных статей V международной научно-технической и научно-методической конференции «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании». 2016. С. 120–125.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisov E.G., Mashkov G.M., Fokin G.A. Eksperimental'nyy stend otsenki tochnosti pozitsionirovaniya na osnove programmno-konfiguriruyemogo radio [Experimental stand for assessing positioning accuracy based on software-defined radio]. Actual problems of infotelecommunications in science and education. collection of scientific articles of the V international scientific-technical and scientific-methodical conference, 2016, pp. 120-125.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">MATLAB. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/ (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">MATLAB. MathWorks, available at: https://www.mathworks.com/ (accessed 27.09.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">LTE Toolbox. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/products/lte.html (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">LTE Toolbox. MathWorks, available at: https://www.mathworks.com/products/lte.html (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Time Difference of Arrival Positioning Using PRS. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/help/lte/ug/time-difference-of-arrival-positioningusing-prs.html (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Time Difference of Arrival Positioning Using PRS. MathWorks, available at: https://www.mathworks.com/help/lte/ug/time-difference-of-arrival-positioning-using-prs.html (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">USRP N210. Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/all-products/un210-kit/ (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">USRP N210. Ettus Research, available at: https://www.ettus.com/all-products/un210-kit/ (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">USRP Support from Communications Toolbox. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/hardware-support/usrp.html (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">USRP Support from Communications Toolbox. MathWorks, available at: https://www.mathworks.com/hardware-support/usrp.html (accessed 27.09.2023).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">UHD (USRP Hardware Driver). Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/sdr-software/uhd-usrp-hardware-driver/ (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">UHD (USRP Hardware Driver). Ettus Research, available at: https://www.ettus.com/sdr-software/uhd-usrp-hardware-driver/ (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">GPSDO Kit for USRP N200/N210. Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/all-products/gpsdo-kit/ (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GPSDO Kit for USRP N200/N210. Ettus Research, available at: https://www.ettus.com/allproducts/gpsdo-kit/ (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Комплект усиления GPS на основе репитера BS-GPS-75. [Электронный ресурс]. URL: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/repitery-gps/komplekt-usileniya-gps-naosnove-repitera-bs-gps-75 (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Komplekt usileniya GPS na osnove repitera BS-GPS-75 [GPS amplification kit based on BS-GPS-75 repeater], available at: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/repitery-gps/komplekt-usileniya-gps-na-osnove-repitera-bs-gps-75 (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Антенна GPS-ГЛОНАСС Триада MA-2178. [Электронный ресурс]. URL: https://gsmrepiteri.ru/prodazha/antenny-triada/antenna-gps-glonass-triada-ma-2178 (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Antenna GPS-GLONASS Triada MA-2178 [Antenna GPS-GLONASS Triada MA-2178], available at: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/antenny-triada/antenna-gps-glonass-triada-ma-2178 (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кабель 5D-FB CCA PVC (черный). [Электронный ресурс]. URL: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/cable/kabel-5d-fb-pvc-chernyy (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kabel' 5D-FB CCA PVC (chernyi) [5D-FB CCA PVC cable (black)], available at: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/cable/kabel-5d-fb-pvc-chernyy (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Делитель мощности Baltic Signal BS-700/2700-1/3. [Электронный ресурс]. URL: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/deliteli/delitel-moshhnosti-bs-700-2700-1-3 (дата обращения: 03.08.2022).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Delitel' moshchnosti Baltic Signal BS-700/2700-1/3 [Power divider Baltic Signal BS-700/2700-1/3], available at: https://gsm-repiteri.ru/prodazha/deliteli/delitel-moshhnosti-bs-700-2700-1-3 (accessed 03.08.2022).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
