Использование SDR-технологии для задач сетевого позиционирования. Апробация приема и обработки опорных сигналов LTE

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.

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.

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.

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.

1. 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.

2. Фокин Г. А. Технологии программно-конфигурируемого радио. Москва: Горячая Линия – Телеком, 2019. 316 с.

3. Фокин Г. А. Технологии сетевого позиционирования 5G. Москва: Горячая Линия – Телеком, 2021. 456 с.

4. 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.

5. MATLAB. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/ (дата обращения: 03.08.2022).

6. LTE Toolbox. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/products/lte.html (дата обращения: 03.08.2022).

7. 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).

8. USRP N210. Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/all-products/un210-kit/ (дата обращения: 03.08.2022).

9. USRP Support from Communications Toolbox. MathWorks. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mathworks.com/hardware-support/usrp.html (дата обращения: 03.08.2022).

10. UHD (USRP Hardware Driver). Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/sdr-software/uhd-usrp-hardware-driver/ (дата обращения: 03.08.2022).

11. GPSDO Kit for USRP N200/N210. Ettus Research. [Электронный ресурс]. URL: https://www.ettus.com/all-products/gpsdo-kit/ (дата обращения: 03.08.2022).

12. 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).

13. 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).

14. 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).

15. 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).