定制化5G/6G科研创新平台

本平台是专门面向广大高校和科研院所推出的开源定制化的5G/6G科研平台，是一套覆盖 5G 全场景、面向 6G 前沿探索的综合性科研支撑体系，以 “开源兼容、定制灵活、多技术融合” 为核心特点，整合了八大核心功能模块，构建了从基础通信到前沿创新的全链条科研环境。

平台既支持 5G 标准协议的验证与应用，又为 6G 关键技术（如通感一体、卫星通信、服务化架构等）提供了可定制、可扩展的试验载体，可广泛适配高校、科研院所及企业的科研创新、技术验证与产品研发需求。定制化5G/6G科研创新平台具有出色的可编程与二次开发能力，整套系统均可进行二次编程，即可支持FPGA 级别的硬件编程和开发，另外平台使用C/C++基于CPU开发，可以支持x86或者ARM平台，在增加智能算力的情况下可实现通信和计算的融合，支撑GPU等相关开发，大幅降低了使用者开发门槛。该平台为高校科研充分发挥创造力提供了广阔空间，能够依据自身需求灵活定制系统功能。例如在卫星通信 NTN（非地面网络）领域，可通过对开源通信协议进行针对性开发，利用卫星通信特性，实现全球 5G/6G 覆盖的研究与试验。在通感算智一体化方面，借助其可编程能力，对信号处理、数据计算与智能分析等功能进行整合开发，满足该领域复杂的科研需求，有助于拓展新兴应用场景，促进相关领域的技术创新与发展。在未来行业应用方面，将通信与人工智能、具身智能及应用场景的深度结合，提出了一套未来智能应用综合科研平台，多学科多技术多维度的科研创新平台。

平台主要功能：

5G 核心网

5G 核心网基于 3GPP R15/R16 标准，采用服务化架构（SBA），主要功能包括用户接入管理、会话管控、数据转发及安全保障。

注册功能：终端开机后，通过与 AMF 交互完成网络注册，核心网验证用户身份（UDM/UDR 调取签约数据，AUSF 执行认证），登记终端位置信息与能力参数，建立长期接入上下文。

会话建立功能：用户发起业务时，SMF 接收请求后创建 PDU 会话，分配会话标识，映射 QoS 参数（如速率、时延要求），联动 UPF 预留网络资源，搭建终端与核心网的数据传输通道。

移动性管理功能：终端跨小区 / 基站移动时，AMF 实时更新终端位置信息，协调源基站与目标基站完成上下文转移，保障切换过程中会话不中断。

数据转发功能：UPF 依据会话规则，执行数据分流、NAT 转换及 QoS 限速，支持公网与专网数据隔离传输。

5G 基站（gNB）

5G 基站（gNB）基于 3GPP R15/R16 标准，主要包括无线资源管理、接入控制等功能。协议层面，覆盖 PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC 五层架构：

接入控制功能：接收终端随机接入请求（PRACH 信道），通过 MSG1-MSG4 流程完成接入响应，验证终端身份合法性，建立 RRC 连接，为终端分配初始无线资源。

无线资源管理功能：基于终端业务需求与网络负载，动态调度上下行资源块（RB），适配不同 QoS 等级业务（如语音、视频、物联网数据）的资源分配，同时通过 HARQ 重传机制与链路适配技术（调整调制编码方式），优化资源利用效率。

数据收发功能：接收核心网下发的数据，经 PHY 层调制、MAC 层封装后通过无线信道发送给终端；同时接收终端上行信号，解调解码后转发至核心网，完成数据双向传输。此外，基站还负责系统信息广播、功率控制、故障监测等功能，支撑网络覆盖与通信质量。

5G 终端（UE）

5G 基站（gNB）基于 3GPP R15/R16 标准，5G 终端核心支持网络接入、业务承载与安全保障相关核心功能，支持 5G 小区搜索与频段适配，覆盖 300MHz-6GHz/FR2 频段，兼容 TDD/FDD 双模及 30KHz/120KHz 子载波间隔；支持网络注册功能，兼容 EAP-AKA' 认证协议，可建立并维护长期接入上下文；支持 PDU 会话的建立、修改与释放，适配不同业务的 QoS 需求，能建立对应的 DRB 承载；支持上下行数据传输功能，具备信号解调解码、协议封装处理及多调制方式（QPSK/64QAM/256QAM 等）适配能力；支持安全保障相关功能，包括数据加密解密、传输完整性校验、认证密钥存储与更新，以及安全上下文管理。