成都彬鸿科技有限公司2014年创立于成都高新南区，专注软件定义无线电（SDR）设备的研发与生产。作为国家高新技术企业、瞪羚企业和专精特新企业，公司拥有完整的研发与生产资质。以高标准质量体系为依托，结合多项国内领先的核心专利与技术，产品大量应用在电力能源、专用领域、卫星通信、低空经济等领域。公司践行"可靠质量、加速验证、协助转化"的服务理念，助力多家客户实现产品快速开发和批量生产。

案例背景

5G基站原型验证平台聚焦于空口协议栈与物理层关键技术验证，其核心挑战在于支撑高频段、低时延、高可靠性的新型无线接入需求。

在协议栈方面，5G基站采用分层架构，控制面包含NAS层（处理UE与AMF的移动性管理）和RRC层（负责无线资源控制与信令交互），用户面新增SDAP层实现QoS流与数据无线承载（DRB）的动态映射，底层PDCP层提供数据压缩/加密功能，RLC层实现分段重组与ARQ重传，MAC层完成逻辑信道调度与HARQ混合重传。

物理层（PHY）作为协议栈基础，采用可扩展的OFDM参数集（Numerology），支持3.75kHz至120kHz灵活子载波间隔配置以适配不同频段与移动场景，通过LDPC/Polar码增强信道编码效率，并依托大规模MIMO和波束赋形技术提升频谱利用率。

当前技术验证已延伸至RedCap轻量化终端适配与星地融合通信（NTN）场景，通过原型平台加速3GPP R18及后续标准的产业化进程。截至2025年，我国5G基站部署超410万座，原型验证平台的成熟度直接决定了Massive MIMO、全双工TDD等创新技术在工业互联网、车联网等垂直领域的商用落地效能。

而当前商用基站普遍存在设备成本高昂、功能固化、开发周期长等局限，不利于开展5G无线通信技术的相关研究。为此，本方案提出基于开源5G OAI项目与软件无线电平台，构建基站及用户终端的原型验证系统，以实现对5G通信技术的低成本快速验证。

平台组成

构建一套完整的5G通信验证平台一般需包含以下几个组成部分：核心网单元、基站单元、射频单元、天线和UE终端等，如下所示：

在本方案中，我们基于bhSDR系列软件无线电硬件平台，结合OpenAirInterface（OAI）等开源5G项目，构建了一套完整的5G通信系统原型验证平台。该平台由三个核心部分组成：采用OAI 5G核心网项目并部署于高性能服务器上的核心网单元、采用OAI 5G无线接入网项目并部署于另一台高性能服务器的基站单元，以及作为射频前端的bhSDR系列软件无线电设备。该平台具备基于5G协议栈的二次开发能力，可有效支撑物理层与高层协议的定制化研究与功能验证。

硬件配置

bhSDR设备

bhSDR设备可以采用彬鸿科技自主研发的UCRP4320、USRP6330与USRP7440等平台。bhSDR系列平台是基于射频集成芯片（RFIC）及SOC（RFSOC）实现的频率可配置的软件无线电设备，可为用户提供了多种硬件传输接口，从速率1Gbps的常规以太网，到速率高达100Gbps的QSFP28接口。单设备提供4～8个射频输入或输出接口，通过共用参考时钟的方式，提供了良好的同步性能，还提供时钟输入输出、触发输入输出等同步接口。多种bhSDR硬件也提供高精度的GPS接口，甚至可使用GPS驯服振荡器（GPSDO），精度可达1e-10，不但可以基于GPS来获取频率与相位的稳定性，还可以实现分布式多无线电设备同步。部分设备可选配GPU模块，提供AI在RF与无线系统中结合的软硬件一体化解决方案。

同时，面向雷达、卫星通道、毫米波通信、高清图传等领域，bhSDR也提供完整的软件解决方案，以加速用户产品的快速成型。

注：○ 表示选配

bhSDR系列产品不仅提供通用化的硬件平台与丰富的外围配件选择，支持类似Matlab&SIMULINK、Labview、GNURadio、PYNQ等第三方开发环境，还提供自研的系列软件产品：

● bhbhSDR Studio：射频数据采存放及分析软件
● bhSDR VSG：任意波形发生软件
● bhSDR OSP：波形组件开发与部署软件
● bhSDR Ai：智能信号训练与开发软件

同时，面向5G、6G、雷达、卫星通道、毫米波通信、高清图传等领域，bhSDR也提供完整的软件解决方案，以加速用户产品的快速成型。

前传卡

前传卡选用的是彬鸿科技自主研发的BAC系列，可选择BAC400、BAC500等平台。

基于PCle总线架构的高性能BAC系列光纤数据前传卡，以Xilinx的Kintex-7、Kintex UltraScale、Virtex UltraScale+系列FPGA作为实时处理器系列FPGA作为实时处理器。支持1路PCle高速接口、2~4路光纤接口，完成基于光纤的数据实时采集、传输。板载多组独立的DDR大容量缓存，板卡同时具有若干IO信号。部分型号支持外参考时钟输入，1PPS输入，参考时钟输出，可广泛应用于基于服务器的数据采集已经传输，雷达与中频信号采集、视频图像采集等场景。

OpenAirInterface (OAI) 5G 部署对电脑硬件配置有一定要求，基础配置要求如下：

● 操作系统：Ubuntu 22.04（需安装低延迟内核）
● CPU：Intel Core i7-11700 或更高性能处理器（如 i9 7980E），多核处理器（8核以上）。
● 内存：16GB以上RAM（推荐 32GB 以上）
● 储存：480GB以上SSD，确保系统盘读写性能。

OpenAirInterface（OAI）

系统框架

上图是 NR系统框图，OAI 5G系统架构主要包括核心网（5GC）、基站（gNB，上图中分别为CU和DU两部分）和用户终端（UE）构成。

5G核心网包括AMF、UPF、AUSF、SMF、UDM和UDR等网元；

5G基站采用CU/DU分离架构，CU（集中单元）主要负责处理RRC和PDCP等高层网络功能以及NGAP管理与核心网的连接；DU（分布单元）主要负责管理底层功能，如RLC、MAC和PHY等部分；RU为射频单元，专注于射频信号的处理与天线的连接。

5G用户终端主要包括RRC、PDCP、RLC、MAC及PHY等功能单元。

OAI支持特性

系统部署

• 高性能服务器

服务器搭载Ubuntu22.04操作系统及低时延内核。在此环境下，同时部署并运行5G核心网与接入网（RAN）软件栈。在物理连接上，需将BAC400前传卡插入服务器PCle插槽，并使用光纤线缆连接至bhSDR设备。

• bhSDR设备

本次部署采用的软件无线电（SDR)设备为UCRP4320e，该设备具备4T4R的射频通道能力，最高可支持200MHz瞬时宽带与245.76MS/s采样率。在本5G OAI系统配置中，实际工作参数设定为2T2R、100MHz带宽及122.88MS/s采样率。

• 天线

5G全频段天线，频段范围支持617MHz ~ 5925MHz，增益3.5dBi，全向收发。

• UE终端

测试终端使用商用5G手机

测试验证

在完成系统部署后，首先运行5G核心网任务，然后运行5G RAN，在协议栈启动成功后，可以开始进行商业终端（手机）接入，手机接入过程如下：

 

结论

基于bhSDR设备与OAI开源项目，本方案成功搭建并验证了一套完整的5G通信原型平台。该平台具备低成本、部署便携与运行可靠的特点，能够稳定实现用户终端（UE）的随机接入及上下行数据传输。在2天线、子载波间隔30kHz、宽带100MHz、时隙配比DDDDDDDSUU的参数配置下，下行业务实测速率达到590Mbps。