Сегменты

5G Lab RUDN оснащена современным и высокоточным оборудованием, развернута в формате модельной сети, которая состоит из семи взаимосвязанных сегментов, позволяющих воссоздать сценарии, реализуемые в сетях 5G/5G+ и их приложениях. К таким сегментам относятся:

1. Тактильный интернет

   В научные исследования подключены элементы роботизированных систем с обратной связью для демонстратора 5G/5G+ тактильного интернета:
    - актуатор тактильных ощущений: система воспроизведения точных удаленных механических движений в виде анатомической кисти человека для демонстрации передачи тактильных ощущений через сеть интернет;
    - сенсор тактильных ощущений: анализ проблемы передачи тактильных ощущений, воспроизведение систем передачи оцифрованных механических движений со сверхнизкой задержкой. Считывание движений как оптическим методом, так и механическим прикосновением.

2. Дополненная реальность

   

   Рис.2

   Сегмент модельной сети включает в себя облачное хранилище, очки и камеру дополненной реальности. На базе такого оборудования демонстрируются и исследуются способы доставки слоев вспомогательной информации в очки дополненной реальности в зависимости от окружающей обстановки. Для минимизации задержек и обеспечения показателей качества обслуживания QoS (англ. Quality of Service), характерных сетям 5G/5G+, а также методы обработки данных на облачном хранилище в режиме реального времени.

3. Мобильная радиостанция на беспилотном летательном аппарате (БПЛА)

   Моделирование движения устройств в беспроводных сетях 5G/5G+ с учетом статистических данных о мобильности для оценки интерференции, создаваемой перемещающимися устройствами, и связанных с ней вероятностных характеристик периодов недоступности радиоканала. Моделирование управления радиоресурсами в сетях 5G/5G+ в терминах теории случайных процессов с учетом гетерогенной инфраструктур сети и перемещения устройств.

   

   Рис.3

4. Сегмент Интернета Вещей (IoT)

   

   Рис.4

   

   Рис.5

   В лаборатории представлен сегмент IoT, в которой проводятся исследования на основе таких технологий, как LoRa, NB-IoT, LTE-M. Развернутые программно-определяемые радиосистемы позволяет гибко проводить эмуляции на всех возможных радиоинтерфейсах IoT. Для проведения научных экспериментов используются 100 устройств IoT, которые  в режиме реального времени генерируют данные с датчиков и передают их в облачную платформу или в среду граничного вычисления множественного доступа на базе протоколов MQTT, CoAP, XMPP, AMQP и др.

5. Сегмент радиодоступа LTE/5G NR

   

   Рис.6

   Оборудование этого сегмента позволяет проводить исследования беспроводных сетей радиодоступа. Входящее в состав оборудование и ПО такие как: платы NI USRP,  предоставляющие возможность эффективно изучать, анализировать/эмулировать сети  LTE/LTE-A, 5G New Radio и другие беспроводные технологии; программные комплексы GNU Radio, Amarisoft, srsLTE дают возможность изучать/тестировать сетевые протоколы, технологии сигнализации и доступа к радиоканалу. В настоящее время проводятся эксперименты по работе с программным пакетом OpenAirInterface для виртуализации компонентов мобильной связи.

6. Среда виртуализации сетевых функций

   В лаборатории развернута виртуальная среда, в которой установлены vEPC, Amarisoft ввиде контейнеров и виртуальных машин для удобного управления инфраструктурой, что дает возможность эмулировать виртуализированные компоненты беспроводной сети радиодоступа (HSS,vSGW, vPGW, vMME). Такой сценарий позволяет организовать гибкое развертывание необходимых элементов инфраструктуры сети на лабораторном стенде для исследования показателей надежности и отказоустойчивости. Появляется возможность бесшовной миграций элементов сети и сервисов для уменьшения задержек предоставления доступа к услугам.

7. Когнитивная транспортная сеть

   Логическая транспортная сеть лаборатории является полностью виртуальной сущностью. Транспортный туннель строится как направленный граф от начального узла до конечного и включает в себя:

   • узел инициации (начальный узел);
   • 1 или более магистральных каналов;
   • 0 или более транзитных узлов;
   • узел терминации (конечный узел).

   Контроллер SDN обеспечивает поддержку качества обслуживания (QoS), в том числе:

   • полисинг входящего трафика;
   • классификацию входящего трафика;
   • отображение классов трафика на аппаратные очереди коммутаторов.

   Для исследовательских работ применяется программный интерфейс API к контроллеру SDN, который может интегрироваться со всеми сегментами лаборатории.
   
   

   Технические характеристики

• Частотный диапазон: 10 МГц до 6 ГГц;
• Мгновенная пропускная способность: до 160 МГц;
• Мощность: 50-100 мВт (17-20 dBm)
• Диапазон шума: 0-31.5 dBm
• Разрядность ЦАП: 16 бит;
• Программирование при помощи программной среды LabVIEW;

• Процессор: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz
• Оперативная память: 32 ГБ DDR4 2400MHz

• Процессор: Intel(R) Core i7 7700 @ 3.6GHz
• Оперативная память: 32 ГБ DDR4 2133MHz

• Процессор: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2620 v4 @ 2.10GHz
• Оперативная память: 32 ГБ DIMM DDR4 2400MHz
• Интерфейсы 10 Гб/с

• Процессор: Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 v4 @ 2.20GHz
• Оперативная память: 32 ГБ DIMM DDR4 2400MHz
• Порты: 4хSFP+, 8xEthernet 1Gb

• Диапазон 1: 800 Мбит/с в диапазоне 2,4 ГГц с поддержкой режима модуляции 256QAM
• Диапазон 2: 1733 Мбит/с в диапазоне 5 ГГц с поддержкой режима модуляции 256QAM
• Диапазон 3: 4600 Мбит/с в диапазоне 60 ГГц с поддержкой SC
• MU-MIMO — одновременная потоковая передача данных на несколько устройств

• Кoнтроллер - A2
• Дальность полёта (м) - 1000
• Количество моторов - 8
• FPV система
• Взлётный вес (гр) - 6000 ~ 11000

• 64-битный четырехъядерный ARMv8 Cortex-A53 процессор с тактовой частотой 1.4 ГГц;
• Графический 2-ядерный сопроцессор Video Core IV® Multimedia;
• Память на 1ГБ LPDDR2 SDRAM;
• Gigabit Ethernet до 300 Мбит/с;
• 4 ГГц и 5 ГГц IEEE 802.11.b/g/n/ac WI-FI + Bluetooth 4.2 Low Energy (BLE);.

• Полоса канала 125 КГц.
• Число каналов -8

• Встроенные датчики - гироскоп, акселерометр, магнитометр, барометр
• 5 датчиков для регистрации движения пальцев (чувствительность менее 1°) и 1 датчик давления (чувствительность от 100 г до 10 кг)
• Соединение Bluetooth 4.0

• Дальность - 0,2–1,2 м в помещениях, без прямого солнечного света
• Глубина/ИК - Разрешение 640 x 480 при 60 кадр/с
• Цветная камера - Разрешение до 1080p при 30 кадр/с, 720p при 60 кадр/с
• Камера глубины - Разрешение до 640 x 480 при 60 кадр/с (Fast VGA, VGA), HVGA при 110 кадр/с
• ИК-камера - До 640 х 480 при 200 кадр/с

• Тип ЖК-дисплея - 2х Si-OLED
• Беспроводная сеть (Wi-Fi) - IEEE11b/g/n
• Bluetooth - 3,0/4,0
• Датчики - акселерометр, гироскоп, магнитометр
• Разрешение камеры - 5 МП