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【文档】Aerial CUDA-Accelerated RAN , Aerial cuBB 部分

news 2025/11/16 8:28:16

简介

NVIDIA cuBB SDK 提供了基于 GPU 加速的 5G 信号处理流水线，其中包括用于 L1 PHY 的 cuPHY 和用于 L2 调度器的 cuMAC，通过将所有处理保持在高性能 GPU 内存中，实现了前所未有的吞吐量和效率。

Aerial cuBB 是软件定义的、可扩展的、模块化的、高度可编程且云原生的，无需任何固定功能加速器。它使生态系统能够灵活采用其商业产品所需的模块。

Aerial cuBB 具有以下关键组件：

cuPHY：Aerial CUDA-Accelerated RAN 的 L1 库。设计为运行在 NVIDIA GPU 上的内联加速器（inline accelerator），无需任何额外的硬件加速器。
cuMAC：Aerial CUDA-Accelerated RAN 的 L2 MAC 调度器库，用于利用 NVIDIA GPU 加速 5G/6G 的 MAC 层调度功能。

以下是来自 Aerial cuBB “Getting Started”页面的中文翻译：

启动入门（Getting Started）

Aerial cuBB 将 5G 和 AI 框架的 Aerial 软件与 NVIDIA 加速计算平台融合，为电信运营商提供 TCO 降低机制，并解锁基础设施货币化能力。

Aerial cuBB 文档内容结构

下表列出了 Aerial cuBB 开发者文档中不同部分的说明。

文档部分	描述
产品简介（Product Brief）	深入探讨了 Aerial cuBB 所支持的标准和配置。
版本说明（Release Notes）	概述了 Aerial cuBB 最近版本在功能与配置上的变更。
安装指南（Installation Guide）	描述如何安装 Aerial cuBB。
快速开始（Quickstart）	描述如何运行 cuBB 软件示例。
集成指南（Integration Guide）	提供与 CUDA RAN MAC 调度器控制平面（cuMAC-CP）和 NVIPC 消息标准相关的参考信息。
开发者指南（Developer Guide）	提供 cuPHY 库软件栈的参考信息。

产品简介（Product Brief）

本节包含对 Aerial cuBB 所支持的标准和配置的深入探讨。

cuPHY 功能概览
本节概述了 cuPHY 中支持的功能。

支持的功能

Aerial CUDA-Accelerated RAN 第 1 层（Layer 1）

Aerial CUDA-Accelerated RAN 遵循 3GPP Release 15 标准规范，为 gNB 提供所需的第 1 层能力。

3GPP Release 15

Aerial cuPHY 遵循 3GPP Release 15 标准规范，为 gNB 的第 1 层提供如下能力：

整体 PHY 能力包括：

传输信道上的错误检测，并向高层进行指示
传输信道的 FEC 编码 / 解码
混合 ARQ（HARQ）软合并
将编码后的传输信道进行速率匹配到物理信道
将编码后的传输信道映射到物理信道
物理信道的功率加权
物理信道的调制与解调，包括：
- 频率和时间同步
- 无线电特性测量并向高层指示
- 多输入多输出（MIMO）天线处理
- 发射分集（TX diversity）
- 数字与模拟波束成形
- 射频（RF）处理

PHY 前传接口（PHY FH Interface）

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 整体能力

功能特性

功能	配置	支持情况
标准支持	3GPP 5G NR Rel 15	P
双工方式	TDD	Y
窄带带宽（MHz）	30 MHz, 40 MHz, 50 MHz, 80 MHz	P
信道带宽（MHz）	100 MHz	Y
子载波间隔（kHz）	30 kHz	Y
最大子载波数（最大 RB 数 × 每 RB 子载波数）= 273 × 12	3276	Y
下行波形	CP-OFDM	Y
上行波形	CP-OFDM	Y
	DFT-s-OFDM（数据和控制）	Y
	可配置为 DFT-s-OFDM（数据和控制）	Y
下行 SU-MIMO 层数	最多 4 层	Y
上行 SU-MIMO 层数	1, 2	Y

发射天线数（物理天线）

发射天线数	支持
1	N
2	Y
4	Y
8	N
64	Y

接收天线数（物理天线）

接收天线数	支持
1	N
2	Y
4	Y
8	N
64	Y

时隙格式

项目	配置	支持
时隙格式	DDDSUUDDDD，S = 6:4:4（DL:G:UL）	Y

载波聚合

项目	配置	支持
载波聚合	可配置组件载波	Y
可配置 BWP 数	最多 4 个	Y

BBU-RRU 分拆选项

选项	支持
7.1	Y
7.2	Y
8	N

最大下行吞吐（单用户，4T4R 配置）

项目	数值	支持
最大下行吞吐量（Mbps）	1870	Y

最大上行吞吐（单用户，4T4R 配置）

项目	数值	支持
最大上行吞吐量（Mbps）	467	Y

TS 38.211 数字体系、物理资源、调制、序列、信号生成

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 数字体系（Numerologies）

数字体系：普通循环前缀（Normal CP）

数字体系（μ）	配置	支持
μ = 0	SCS = 15 kHz，14 符号/时隙，10 时隙/帧，1 时隙/子帧，Normal CP	N
μ = 1	SCS = 30 kHz，14 符号/时隙，20 时隙/帧，2 时隙/子帧，Normal CP	Y
μ = 2	SCS = 60 kHz，14 符号/时隙，40 时隙/帧，4 时隙/子帧，Normal CP	N
μ = 3	SCS = 120 kHz，14 符号/时隙，80 时隙/帧，8 时隙/子帧，Normal CP	N
μ = 4	SCS = 240 kHz，14 符号/时隙，160 时隙/帧，16 时隙/子帧，Normal CP	N

数字体系：扩展循环前缀（Extended CP）

数字体系（μ）	配置	支持
μ = 2	SCS = 60 kHz，12 符号/时隙，40 时隙/帧，4 时隙/子帧，Extended CP	N

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 整体物理资源

功能	支持
天线端口	Y
资源栅格	Y
资源单元（RE）	Y
资源块（RB）	Y
公共资源块（CRB）	Y
物理资源块（PRB）	Y
虚拟资源块（VRB）	Y

带宽部分（BWP）

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 物理资源 – BWP

BWP 用于动态调整 UE 工作的载波带宽和数字体系。
一个 BWP 是在给定载波上、给定数字体系 μᵢ 下的一组连续公共资源块的子集。
一个 UE 在上行和下行方向最多可配置 4 个 BWP。

功能	说明	支持
BWP	动态调整 UE 所在载波的带宽与数字体系；BWP 是在某一载波上、数字体系 μᵢ 对应的一组连续 CRB 子集；UE 在 UL/DL 最多可配置 4 个 BWP	Y
默认启动配置不使用 BWP，可在小区 OOS 状态下按载波启用 BWP	N
默认启动配置不使用 BWP，可在启动时按载波启用 BWP	N

Aerial CUDA-Accelerated RAN 整体载波聚合

功能	描述	支持（仿真）
载波聚合	在多小区上进行传输，可支持带内与带间配置	Y
100 MHz	最多 2 个小区聚合（1CC, 2CC）	Y
	最多 4 个小区聚合（1CC, 2CC, 3CC, 4CC）	Y
窄带载波聚合（Z MHz）	可配置最多 4 个组件载波	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 调制映射器

调制方式

调制方式	支持
π/2 BPSK	Y
BPSK	Y
QPSK	Y
16QAM	Y
64QAM	Y
256QAM	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY 序列生成

功能	描述	支持
序列生成	伪随机序列生成；泛用伪随机序列由长度为 31 的 Gold 序列定义	Y
低 PAPR 序列生成类型 1		Y
低 PAPR 序列生成类型 2		Y

OFDM 基带信号生成（上行 DFT-S-OFDM）

功能	配置	支持
信号生成	除 PRACH 和 RIM-RS 之外的所有信道；预计由 RU 支持
PRACH	预计由 RU 支持
RIM-RS	预计由 RU 支持

上行波形

支持在同一小区上，不同 UE 同时使用 CP-OFDM 或 DFT-S-OFDM。
上行波形支持 DFT-S-OFDM。
具体参数：
- 支持 PUSCH 和 PUCCH Format 3
- 支持 0.5·π-BPSK 调制
- 支持 DMRS group hopping
- 支持 DMRS sequence hopping

功能	支持
上行波形相关特性（如上）	Y

TS 38.211 信道

Aerial CUDA-Accelerated RAN 物理总体信道与参考信号

类别：下行信道（TX）

项目	L1 要求	支持
PDSCH 处理	PDSCH processing	Y
PDCCH 处理	PDCCH processing	Y
PBCH 处理	PBCH processing	Y

下行信号（TX）

信号	支持
PDSCH 的 DMRS	Y
PDCCH 的 DMRS	Y
PBCH 的 DMRS	Y
PSS, SSS	Y
CSI-RS, TRS	Y
PT-RS	N

下行物理资源

项目	描述	支持
天线端口	PDSCH 使用从 1000 起始的天线端口	Y
	PDCCH 使用从 2000 起始的天线端口	Y
	CSI-RS 使用从 3000 起始的天线端口	Y
	SS/PBCH 块使用从 4000 起始的天线端口	Y

类别：上行信道（RX）

项目	L1 要求	支持
PUSCH 处理	Y
PUCCH 处理	Y
PRACH 处理	Y

上行信号（RX）

信号	支持
PUSCH 的 DMRS	Y
PUCCH 的 DMRS	Y
SRS	Y
PT-RS	N

上行物理资源

项目	描述	支持
天线端口	0 起始：用于 PUSCH 及其解调参考信号	Y
	1000 起始：用于 SRS	Y
	2000 起始：用于 PUCCH	Y
	4000：用于 PRACH	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PUSCH（物理上行共享信道）

功能	配置	支持
码字数	1	Y
扰码（Scrambling）		Y

调制方式

调制	支持
π/2-BPSK	Y
QPSK	Y
16QAM	Y
64QAM	Y
256QAM	Y

PUSCH 变换预编码模式

项目	配置	支持
Transform precoding 禁用	Disable	Y
Transform precoding 启用	Enable	Y

预编码

项目	配置	支持
预编码	在 UE 侧实现（UL）	Y

HARQ 进程

项目	配置	支持
HARQ 进程数	= 1	Y
最大 HARQ 进程数	= 16	Y

映射与分配

功能	配置	支持
映射到虚拟资源块（VRB）		Y
VRB 到 PRB 映射类型	非交织	Y
	交织	N

传输模式

模式	配置	支持
SU-MIMO	最多 4 层	Y
MU-MIMO	最多 8 层	Y

PUSCH DMRS CDM group without data

组别	支持
Group 1	Y
Group 2	Y

每 TTI PUSCH 用户数

项目	数量	支持
PUSCH 用户数 / TTI	16	Y

上行算法

功能	支持
UL HARQ 控制	Y
UL 信道估计 LS	Y
均衡器：MRC, MMSE	Y
均衡器：IRC, MMSE	Y
频偏校正（FOC）	Y

速率匹配

参数	描述	支持
I_LBRM = 1	限制缓冲（Limited Buffer Rate Matching）	Y
I_LBRM = 0	限制缓冲（Limited Buffer Rate Matching）	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PUCCH（物理上行控制信道）

Format

Format	支持
0	Y
1	Y
2	Y
3	Y
4	N

功能	配置	支持
UCI 调度编码、AFC、DFT（Format 1）		N

调制方式

调制	支持
π/2-BPSK	Y
BPSK	Y
QPSK	Y

调度请求 SR

项目	描述	支持
SR	需要支持	Y

Group hopping

配置	支持
neither（都不启用）	Y
disable	Y
enable	Y

序列循环移位

序列	支持
Zadoff-Chu 序列	Y

频域跳频

类型	描述	支持
时隙内频域跳频 / 第二跳 PRB	支持	Y
时隙间频域跳频 / 第二跳 PRB	支持	Y

多时隙 PUCCH

项目	配置	支持
PUCCH 跨多个时隙	时隙数 = 2, 4, 8	N

频偏校正

项目	配置	支持
频偏校正	PUCCH Format 1, 3	N

多 UE 支持

项目	配置	支持
多 UE	24 UEs / TTI	Y

PUCCH UCI HARQ-ACK Polar 编码

参数	配置	支持
codeblock 大小	CB size < 359，lift size = 8	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PRACH（PHY 随机接入信道）

功能	配置	支持
Format A1		N
Format A2		N
Format A3		N
Format B1		N
Format B2		N
Format B3		N
Format B4		Y
Format C0		N
Format C2		N
Format 0		N
Format 1		N
Format 2		N
Format 3		N

子载波间隔（kHz）

SCS	支持
1.25	N
5	N
15	N
30	Y

序列循环移位

序列	支持
Zadoff-Chu 序列	Y

前导长度

长度	支持
839	N
139	Y

每 TTI PRACH 机会数

项目	配置	支持
PRACH 机会数	4 FDM	Y

随机接入类型

项目	配置	支持
基于竞争的随机接入		Y
非竞争基随机接入可配置		N

Aerial CUDA-Accelerated RAN UL 参考信号（总体）

PUSCH

信号	配置	支持
PUSCH DMRS 序列生成（transform precoding 禁用）		Y
PUSCH DMRS 序列生成（transform precoding 启用，既不启用 group hopping 也不启用 sequence hopping）		Y
	启用 group hopping，禁用 sequence hopping	Y
	启用 sequence hopping，禁用 group hopping	Y

PUSCH DMRS 映射到物理资源

配置	支持
DM-RS 配置类型 1	Y
DM-RS 配置类型 2	N
UL-DMRS-max-len = 1	Y
UL-DMRS-max-len = 2	Y
UL-DMRS-add-pos = 0	Y
UL-DMRS-add-pos = 1	Y
UL-DMRS-add-pos = 2	Y
UL-DMRS-add-pos = 3	Y

PUSCH PTRS（相位跟踪参考信号）

配置	支持
transform precoding 未启用 – 序列生成	N
transform precoding 已启用 – 序列生成	N
transform precoding 禁用 – 资源映射	N
transform precoding 启用 – 资源映射	N

PUCCH

信号	配置	支持
PUCCH Format 1 的 DMRS（无时隙内跳频）		Y
PUCCH Format 1 的 DMRS（启用时隙内跳频）		Y
PUCCH Format 2 的 DMRS		Y
PUCCH Format 3 的 DMRS（Format 4 不支持）	无额外 DM-RS，无跳频	Y
	无额外 DM-RS，有跳频	Y
	有额外 DM-RS，无跳频	Y
	有额外 DM-RS，有跳频	Y

SRS

SRS 资源

配置	支持
Antenna ports = 1, 1 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 1, 2 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 1, 4 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 2, 1 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 2, 2 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 2, 4 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 4, 1 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 4, 2 OFDM 符号	Y
Antenna ports = 4, 4 OFDM 符号	Y

SRS 序列生成

配置	支持
KTC = 2	Y
KTC = 4	Y
KTC = 8	Y

SRS 映射到物理资源

配置	支持
CSRS = 0 ~ 63	Y

SRS 时隙配置

配置	描述	支持
SRS 时隙	通过高层参数 SRS-Config 指示	Y

PTRS

信号	配置	支持
PTRS		N

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PDSCH（PHY 下行共享信道）

功能	配置	支持
扰码		Y

调制方式

调制	支持
QPSK	Y
16QAM	Y
64QAM	Y
256QAM	Y

传输模式

模式	配置	支持
4T4R SU-MIMO	最多 4 层	Y
64T64R MU-MIMO	最多 16 层	Y

码字数

项目	配置	支持
码字数	1	Y
码字数	2	N

天线端口数

端口范围	支持
1000–1011	Y

物理天线数

数量	支持
4	Y
64	Y

波束成形权重计算

功能	支持
BF m2	N

预编码

配置	支持
非码本预编码（non-codebook）	Y
预编码权重	Y
Type I 单面板码本	N
Type I 多面板码本	N
Type II 码本	N
Type II 端口选择码本	N

PDSCH 映射类型

类型	支持
Type A	Y
Type B	Y

资源分配类型

类型	说明	支持
Type 0	仅 4T4R	Y
Type 1		Y

VRB–PRB 映射类型

类型	支持
非交织	Y
交织	N

PDSCH DMRS CDM groups without data

组别	支持
1	Y
2	Y
3	N/A

每 TTI PDSCH 用户数

项目	配置	支持
用户数	16	Y

功率控制

对象	支持
PDSCH	Y
DMRS–PDSCH	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PDCCH（物理下行控制信道）

功能	配置	支持
扰码	最多 2 个码字	N

CORESET

项目	配置	支持
CORESET	Normal	Y
RMSI CORESET		Y

SSB – RMSI CORESET 复用模式

模式	支持
Pattern 1	Y

聚合级别（Aggregation Level）

级别	支持
1	Y
2	Y
4	Y
8	Y
16	Y

调制方式

调制	支持
QPSK	Y

层映射 / 天线端口映射 / VRB 映射

功能	支持
层映射	Y
天线端口映射	Y
映射到 VRB	Y
VRB 到 PRB（非交织）	Y

极化码（Polar code）

项目	配置	支持
块长	最多 128 bits	Y

DMRS（PDCCH）

功能	配置	支持
DMRS 序列生成	m-sequence	Y
DMRS 映射到物理资源		Y

CCE–REG 映射类型

类型	支持
非交织	Y
交织	Y

CORESET OFDM 符号数

符号数	支持
1	Y
2	Y
3	Y

功率控制

对象	支持
PDCCH	Y
DMRS–PDCCH	Y

DCI Format

Format	支持
0_0	NA
0_1	NA
1_0	NA
1_1	NA
2_x	NA

预编码

功能	描述	支持
预编码	基于 Precoding Matrix Idx 的 DU 侧预编码	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN 信道总体 – PBCH（物理广播信道）

配置项	cuBB 测试	支持
预编码		Y

Scrambling

配置	支持
SS/PBCH block index Lmax = 4	N
SS/PBCH block index Lmax = 8	N
SS/PBCH block index Lmax = 64	N

调制

调制	支持
QPSK	Y

映射到物理资源

功能	支持
映射	Y

DMRS 支持

项目	配置	支持
DMRS	支持	Y
DMRS 配置类型	Type 1	Y
	Type 2	N
DMRS Type A 位置	Pos2, Pos3	Y
DMRS 最大长度	1, 2	Y
DMRS 额外位置	Pos0, Pos1, Pos2, Pos3	Y

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 下行参考信号（DL）

PDSCH

功能	配置	支持
PDSCH DMRS 序列生成		Y
PDSCH DMRS 映射到物理资源	DM-RS 配置类型 1	Y
	DM-RS 配置类型 2	N
DL-DMRS-max-len = 1		Y
DL-DMRS-max-len = 2		Y
DL-DMRS-add-pos = 0/1/2/3		Y

PDSCH PTRS 映射

配置	支持
LPT-RS = 1	N
LPT-RS = 2	N
LPT-RS = 4	N

PDCCH

功能	配置	支持
PDCCH DMRS 序列生成		Y
PDCCH DMRS 映射到物理资源		Y

PBCH

功能	配置	支持
PBCH DMRS 序列生成		Y
PBCH DMRS 映射到物理资源		Y

CSI 参考信号

功能	配置	支持
CSI-RS	零功率	Y
	非零功率	Y

CSI-RS 序列生成

配置	描述	支持
nID	等于高层参数 ScramblingID	Y

CSI-RS 映射到物理资源（Row 1–18）

Row 1: 1 端口, Density = 3, CDMtype = No CDM – Y
Row 2: 1 端口, Density = 1, 0.5, CDMtype = No CDM – Y
Row 3: 2 端口, Density = 1, 0.5, CDMtype = FD-CDM2 – Y
Row 4: 4 端口, Density = 1, CDMtype = FD-CDM2 – Y
Row 5: 4 端口, Density = 1, CDMtype = FD-CDM2 – Y
Row 6: 8 端口, Density = 1, CDMtype = FD-CDM2 – Y
Row 7: 8 端口, Density = 1, CDMtype = FD-CDM2 – Y
Row 8: 8 端口, Density = 1, CDMtype = CDM4 (FD2, TD2) – Y
Row 9–18: 各种更高端口数与 CDM 组合 – N

RIM

功能	配置	支持
RIM-RS 通用	第一种类型 RIM-RS 可用于承载信息	N
	第二种类型依配置而定	N
RIM-RS 序列生成		N
RIM-RS 映射到物理资源		N
RIM-RS 配置	Enough indication 禁用 / 启用	N / N

定位参考信号（Positioning Reference）

所有 LPRS / Kcomb 配置项均为 N。

同步信号（Synchronization Signals）

功能	配置	支持
SSB 数字体系	30 kHz	Y
SSB 预编码	支持	Y
SSB burst 集合	单一 burst set 内 2 个 SS block	Y

同步信号生成与映射

项目	描述	支持
PSS 生成及映射		Y
SSS 生成及映射		Y
SS/PBCH block 内 PSS 映射	Y
SS/PBCH block 内 SSS 映射	Y
SS/PBCH block 内 PBCH 与 DM-RS 映射	Y
SS/PBCH block 的时频结构与时间位置	Y

TS 38.212 复用与信道编码

Aerial CUDA-Accelerated RAN – 复用与信道编码总体

通用过程

功能	配置	支持
CRC 计算	CRC 长度 6, 11, 16, 24 全部支持	Y
码块分段与码块 CRC 附加	Polar / LDPC	Y

传输信道到物理信道映射 – UL

映射	支持
UL-SCH → PUSCH	Y
RACH → PRACH	Y
UCI → PUCCH, PUSCH	Y

传输信道到物理信道映射 – DL

映射	支持
DL-SCH → PDSCH	Y
BCH → PBCH	Y
PCH → PDSCH	Y
DCI → PDCCH	Y

信道编码方案

功能	支持
Polar 编码	Y
LDPC 编码	Y
小块长信道编码	Y

速率匹配

项目	支持
Polar 码速率匹配	Y
LDPC 码速率匹配	Y
小块长编码速率匹配	Y

码块拼接

通过顺序拼接各码块的速率匹配输出实现
支持 LDPC / Polar

上行传输信道与控制信息

功能	支持
随机接入信道	Y
上行共享信道（含 LDPC graph 选择、速率匹配、码块拼接、数据信令复用）	Y
上行控制信息（PUCCH/PUSCH）	Y

下行传输信道与控制信息

功能	支持
广播信道	Y
下行共享信道与寻呼信道	Y
下行控制信息（DCI 格式、CRC 附加、信道编码）	Y
PUCCH 上 UCI 复用（符合 38.212 – 6.3.1.1）	Y

TS 38.213 控制用物理层过程

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 控制过程总体

UE 过程（不适用于基站）大部分标记为 NA，不再逐条翻译，保留 “NA”。

PHY RACH

类别	要求	支持
Type-1 随机接入过程	L1 要求	Y
Type-2 随机接入过程	L1 要求	N

UCI 在 PUSCH 上的报告

项目	要求	支持
UCI 短块码	输入 1–11 bit，输出 32 bit	Y
UCI 比特复用到 PUSCH	CSI part 1 最大 48 bit	Y
	CSI part 1+2 最大 48 bit	Y
UCI-on-PUSCH 缩放（带数据/不带数据）	0.5/0.65/0.8/1	N
HARQ 信息长度最大 128		Y
Semi-static offset		N
Dynamic offset		N

UCI 在 PUCCH 上的报告

全部为 N。

BWP Operation

项目	要求	支持
BWP 数量	可配置最多 4 个	Y
PDCCH Type0 CSS 相关 CORESET 资源设置与监控参数	各频段与 SCS 组合	N（全部 N）
IAB / 双栈切换		N

TS 38.214 数据用物理层过程

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 数据过程总体

UL PUSCH 过程

类别	要求	支持
传输方案	Codebook-based / Non-codebook-based	Y / Y
资源分配	Type 0（仅 4T4R）	N
	Type 1	Y
MCS 表	Table64QAM / Table256QAM / Table64QAMLowSE	Y
PUSCH 映射类型	Type A / Type B	Y / Y
CBG 重传位图	Enable / Disable	N / Y

前传接口（FH Interfaces）

Aerial CUDA-Accelerated RAN – 4T4R L1–L2 接口（基于 SCF FAPI）

控制接口消息（10.02）

Config.request / response, Start.request, Stop.request / indication, Error.indication, Param.request / response – 全部 4T4R，支持 Y。

数据接口消息

DL_TTI.request, UL_TTI.request, UL_DCI.request, SLOT errors, TX_Data.request, Rx_Data.indication, CRC.indication, UCI.indication, SRS.indication, RACH.indication – 全部 4T4R，支持 Y。

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 前传接口总体

IOT 配置

功能	描述	支持
TDD IOT Profile	单 GPU 同时支持 TDD 模式和 TDD pattern	Y
NR TDD IOT Profile 1/2	NR-TDD-FR1-CAT-A-NoBF / CAT-A-DBF	Y

O-RAN CUS 平面（7.2-x split）

功能	描述	支持
同时 O-RU 类别支持	CAT-A（PDSCH 预编码）与 CAT-B	Y

波束成形

功能	描述	支持
预定义 beamID 波束成形	Y

IQ 压缩与位宽

功能	描述	支持
IQ 精度	固定点 14bit	Y
BFP IQ 压缩	9bit	Y

O-DU 定时

功能	描述	支持
传输时延方法	已定义	Y

同步

功能	配置	支持
G.8275.1 全时钟	LLS-C3 + PTP + SyncE	Y

传输特性

功能	描述	支持
eCPRI	应用层分片 + 前传 QoS	Y

Section 类型

类型	描述	支持
Section Type 1	DL/UL 信道	Y
Section Type 3	PRACH	Y
单 C-plane 消息中的多 section		Y

数字增益 / 缩放

功能	描述	支持
UL 增益纠正 / DL 参考电平调整		Y

接收窗口监控

计数器	支持
接收过早 / 过晚 / 正常	Y

规模

项目	描述	支持
规模	支持最多 8 个峰值 / 16 个平均 100MHz 载波	Y

测量（Measurements）

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 测量（4T4R）

PUSCH 测量

RSS, RSRP, 噪声+干扰功率（pre/post-eq）、SINR（pre/post-eq）、Timing Advance – 全部 4T4R，支持 Y。

PUCCH 测量

Format 0/1/2/3 的 RSS、RSRP、Pn+i、Timing Advance – 4T4R，全部 Y。
Format 4 相关全部 N。

PRACH 测量

Pn+i、Preamble 信号强度 – 4T4R，Y。

SRS 测量

SNR、接收信号强度、Timing Advance – 4T4R，Y。

所有信道测量

前 / 后均衡的测量可配置 – 4T4R，N。

TS 38.104 基站射频收发 – 性能一致性

Aerial CUDA-Accelerated RAN – PHY 性能一致性总体

PUSCH

功能	配置	支持
PUSCH（transform precoding 禁用）	4T4R	Y
PUSCH（transform precoding 启用）	4T4R	Y
UCI 复用在 PUSCH 上	4T4R	Y

PUCCH 性能（Format 0–4，多时隙等）

全部 4T4R，对应性能要求均 N。

PRACH 性能

误检概率 / 检测要求 – N。

Aerial CUDA-Accelerated RAN 面向 5G gNB 的功能概览

1. gNB 能力概述与亮点

1.1 总体说明

项目	内容
模块	Aerial CUDA-Accelerated RAN PHY Layer
目的	为 5G gNB 的能力、流程和接口提供依赖的 PHY 支撑，确保 gNB 侧功能可用

1.2 功能亮点（Highlights）

类别	功能项	说明
UCI/控制面	PUCCH Format 1 I+N 与 SINR	支持 PUCCH Format 1 上的噪声+干扰与 SINR 测量
	UCI on PUSCH 的 DTX	支持在 PUSCH 上传输 UCI 时的 DTX 处理
波束与 O-RU	预定义 BeamId	支持预定义 BeamId 波束成形
	Foxconn O-RU 支持	已与多款富士康 O-RU 完成互通
小区能力	小区生命周期管理	支持小区激活/去激活、OOS/IS 切换
	4T4R TDD 7 波束	支持 4T4R TDD 配置下的 7 个波束
参考信号	8 端口 CSI-RS	支持 8 端口 CSI-RS 配置
动态 OAM	OOS 状态下动态配置	支持在小区停服状态下更新多项前传与 IQ 配置参数

1.3 动态 OAM 可配置参数

参数名	说明
Dest MAC	前传目的 MAC 地址
VLAN ID	前传 VLAN ID
exponent_dl	下行 IQ 缩放指数
dl_iq_data_fmt	下行 IQ 数据格式
ul_iq_data_fmt	上行 IQ 数据格式
exponent_ul	上行 IQ 缩放指数
max_amp_ul	上行最大幅度限制
section_3_time_offset	Section 3 时间偏移
pusch_prb_stride	PUSCH PRB 步长
prach_prb_stride	PRACH PRB 步长
fh_len_range	前传长度范围配置
lower_guard_bw	前传带宽下保护带
gps_alpha（跨小区共享）	GPS α 参数
gps_beta（跨小区共享）	GPS β 参数
prachRootSequenceIndex	PRACH 根序列索引
prachZeroCorrConf	PRACH 零相关配置
numPrachFdOccasions	PRACH 频域 Occasions 数量
restrictedSetConfig	受限集合配置
prachConfigIndex	PRACH 配置索引
K1	K1 定时参数

1.4 其他系统级亮点

功能项	配置 / 范围	说明
前传距离扩展	至 50 km	支持更长前传光纤距离
并行前传端口	多端口	支持同时多个前传端口以提升前传总带宽
BWP	多 BWP 支持	每小区支持多个 BWP
4T4R TDD 带宽	10 / 30 / 40 / 50 / 80 MHz	多种窄带/中带配置
载波聚合组合	100+80 / 100+40 / 80+40 / 100+80+40 MHz	支持 2CC/3CC 聚合
L1 启动时间	≤ 30 秒	自冷启动到就绪
多 L2 支持	单卡多 L2	单块融合板卡上支持多个 L2 实例
Cell-Id 起始	各 pod 均从 0 起	Cell-Id 分配统一从 0 开始

2. 能力（Capabilities）

2.1 同构小区生命周期管理（Cell State Mgmt）

功能项	说明	支持
小区激活 / 去激活	将载波从 OOS（停服）切换到 IS（在服），及反向操作	Y

2.2 前传端口倒换验证（Active–Standby C/U/S 平面）

功能项	说明	支持
前传端口倒换	主前传端口故障时，在同一 BF3 卡内切换到次级前传端口，将 C/U/S 平面业务迁移到次级端口而无需停止 L1	Y

3. 流程（Procedures）

3.1 波束与载波移动性（Beam & Carrier Mobility）

场景	描述	支持
gNB 间切换（Inter-gNB HO）	UE 从一个 gNB 切换到另一个 gNB；涉及 UL RRC 转移、UE 上下文修改请求/响应、UE 上下文释放；源与目标 gNB 可处于不同频段	N
DU 内切换（Intra-DU HO）	小区级移动性：通过 UE 上下文修改流程在新载波（跨小区）上建立连接；源与目标小区可处于不同频段	Y
波束移动性（Beam Mobility）	UE 在同一载波覆盖范围内切换到新的波束（小区内）	N
低速移动性	通过 3GPP 信道建模满足 38.104 中的行人移动要求	N
高速移动性	支持最高 70 mph 车速（多普勒约 400 Hz）	N

3.2 上行功率控制（UL Power Control）

功能项	描述	支持
单 UE 功率控制	基站对单个 UE 发起的上行功率控制	Y
UE 组功率控制	基站对 UE 组发起的上行功率控制	Y

3.3 载波聚合（Carrier Aggregation）

功能项	描述	支持
多小区载波聚合	在多个小区上的传输聚合，支持带内和带间配置	Y
100MHz 带宽：2 小区连续聚合	同一频段，1CC + 2CC，带内连续	Y
100MHz 带宽：2 小区不连续聚合	同一频段，1CC + 2CC，带内不连续	Y
4 小区带间聚合	1CC、2CC、3CC、4CC 带间不连续聚合	Y
窄带载波聚合	窄带场景下最多 4 个组件载波可配置	Y

4. 接口（Interfaces）

4.1 gNB 标准接口支持情况

接口	标准	说明	支持
NG	TS 38.410	gNB 与 5GC 之间的 NG 接口	Y
Xn	TS 38.420	gNB 间 Xn 接口	N
F1	TS 38.470	gNB-CU 与 gNB-DU 间 F1 接口	Y
E1	TS 38.460	CU-CP 与 CU-UP 间 E1 接口	N
前传 ORAN	ORAN 7.2 CUS v3	O-RU 前传分拆接口	Y
E2	O-RAN E2	RIC 接口	N
O1	O-RAN O1	管理与编排接口	N

5. 网络、业务与 KPI（Network, Services, KPIs）

5.1 高层亮点

项目	配置 / 结果
eCPRI/RF 线缆环境	验证 4 个峰值小区（cabled），8 个峰值小区（eCPRI-only）
MIMO 层数	4T4R 配置下验证 4 DL 层 + 2 UL 层
UE/TTI	验证 6 UE / TTI
前传能力	支持同时多前传端口
多 L2 支持	多个 L2 实例，每个 L2 管理不同小区
OTA 验证	完成 1 小区 OTA 端到端验证

5.2 E2E 性能概要

场景	拓扑	吞吐性能
eCPRI 连接测试仪	8 峰值小区（CN + RAN + UE-EM）通过 eCPRI 连接测试设备	DL 聚合 11.2 Gbps；UL 聚合 1.68 Gbps
RF 线缆连接 O-RU	4 峰值小区（CN + RAN + UE-EM）通过射频线缆连接 O-RU	DL 聚合 5.72 Gbps；UL 聚合 800 Mbps
OTA 连接 UE 终端	1 小区 OTA（CN + RAN + CUE）	DL 955 Mbps；UL 105 Mbps
OTA 频段	n78 与 CBRS 频段 OTA 测试已完成	—
AI-RAN 场景	MIG 使能下验证峰值小区性能	—

5.3 4T4R 总体配置与 KPI

项目	配置 / 数值
3GPP 版本	Release 15 SA
ORAN 分拆	TDD 7.2 Cat A
子载波间隔（SCS）	30 kHz
Sub-6 频段（欧洲）	n78 德国：3700–3800 MHz
Sub-6 频段（美国）	n48 US CBRS：3550–3700 MHz
信道带宽	100 MHz
MIMO 层	DL：4 层；UL：2 层
100 MHz 小区数量	最多 4 个峰值小区；最多 8 个峰值小区
每小区峰值吞吐	DL：1.46 Gbps；UL：210 Mbps
RRC 已连接 UE 数（线缆环境）	100 UE / 小区
RRC 已连接 UE 数（OTA 环境）	8 UE / 小区
UE/TTI	DL：16 UE/TTI；UL：16 UE/TTI
帧结构与时隙格式	DDDSUUDDDD，S=6:4:4（DL:G:UL）；另支持 DSUUU、DDDSU
用户面时延	RRC 已连接状态下，上下行单向 10 ms
同步与定时	IEEE 1588v2 PTP / SyncE；ORAN LLS-C3
MTU 尺寸	1500 / 8192 字节
调制方式	DL：256 QAM；UL：256 QAM
Soak 测试时长	8 小时

6. O-RU 生态（ORU Ecosystem）

6.1 Aerial CUDA-Accelerated RAN O-RU 生态

厂家	型号	配置	频段	场景
Foxconn	RPQN-7801E	4T4R	3.7–3.8 GHz	室内
Fujitsu	TA08029-B059	4T4R	3.6–3.7 GHz	—
Foxconn	RP0N-7800	4T4R	3.7–3.8 GHz	室外
Foxconn	RPQN-4800E	4T4R	CBRS 3.55–3.7 GHz	室内

7. UE 生态（UE Ecosystem）

7.1 Aerial CUDA-Accelerated RAN UE 生态

类型	型号 / 描述	配置	SU-MIMO 层数
摄像机	FourFaith F-SC241-216-5G	4DL, 1UL	SU-MIMO
摄像机	FourFaith F-SC241-216-5G (EU)	4DL, 2UL	SU-MIMO
CUE	OnePlus Nord 5G AC2003（EU/UK）	4DL, 1UL	SU-MIMO
CUE	Oppo Reno 5G	4DL, 1UL	SU-MIMO
CUE	Samsung S22	4DL, 1UL	SU-MIMO
CUE	Samsung S23	4DL, 1UL	SU-MIMO
CUE	Xiaomi 13 Pro	4DL, 2UL	SU-MIMO
CUE	Google Pixel 8	4DL, 1UL	SU-MIMO
可编程 UE	NI X410 + OAI 协议栈	4DL, 1UL	SU-MIMO

8. 5G 基础设施集成（5G Infrastructure Integration）

8.1 5G RAN 集成

网元	功能描述	支持
gNB	基带功能：多天线信号处理、无线误码检测与纠错、安全相关处理、无线资源管理	Y
O-RU	射频功能：数字/模拟转换、射频信号发射（频段/功率符合要求），包含天线进行辐射	Y
UE	终端设备：手机、路由器、平板、HMD、CPE 等	Y

8.2 5G 移动核心网（NGC）集成

功能模块	全称	主要功能	支持
AMF	Access and Mobility Mgmt Function	连接与可达性管理、移动性管理、接入认证与授权、位置服务	Y
SMF	Session Mgmt Function	会话与 IP 分配、UPF 选择、QoS 控制、用户面路由控制	Y
PCF	Policy Control Function	策略规则管理，由其他控制面功能执行	Y
UDM	Unified Data Mgmt	用户身份管理、认证凭据生成	Y
AUSF	Authentication Server Function	核心认证服务器功能	Y
UDR	Unified Data Repository	订户数据存储库，供 UDM 等模块使用	Y
NCHF	New Charging Function	计费与与计费系统交互的全流程支撑	Y
CP-SDSF	Structured Data Storage Function	存储结构化数据的辅助服务	Y
CP-UDSF	Unstructured Data Storage Function	存储非结构化数据的辅助服务	Y
CP-NEF	Network Exposure Function	向第三方服务暴露能力，进行数据内外部表示转换	N
CP-NRF	NF Repository Function	网络功能服务发现	N
CP-NSSF	Network Slice Selector Function	为 UE 选择网络切片以进行差异化服务	N
UP-UPF	User Plane Function	RAN 与互联网间转发，执行策略、合法监听、流量统计与 QoS 执行	Y

9. 部署拓扑（Network Deployment Topologies）

9.1 5G NSE 整体拓扑支持

拓扑类型	配置	支持
本地孤岛（On-Prem Isolated Island）	gNB + CN + MEC 应用共址	Y
共址低时延 MEC + 集中式 5GC	MEC 应用 + gNB + UPF；集中式 5G 核心网（CUPS + SBA）降低用户面时延	N
园区分布式 MEC（时延容忍）	分布式 MEC + 共址 (gNB + UPF + CN)，非时延敏感应用可复用现有企业网络流	Y
CUPS 架构支持	控制/用户面分离架构	N

10. 端到端参考 BOM 与组件清单（Reference BOM & Components）

10.1 5G 基础设施组件清单

组件类别	硬件 / 软件版本	支持
gNB 服务器	SMC Grace Hopper MGX Server + BF3 NIC	Y
	Dell PowerEdge R750 + A100X	Y
	Altran L2+	Y
CN 服务器	Dell PowerEdge R750	Y
	Altran CN	Y
前传交换机	Dell PowerSwitch S5248F-ON	Y
	Adva FSP 150 XG400	Y
	Spectrum SN3750X	Y
	Ciena 5164	Y
	Cisco N9K-C93180YC-FX3S	Y
GM	QULSAR Qg 2 Multi-Sync Gateway	Y

10.2 线缆与 PDU

类别	型号 / 描述	支持
光纤跳线	Dell C2G 1m LC-LC 50/125 OM4 双工多模（Aqua，3ft）	Y
DAC	NVIDIA MCP1650-V01AE30 200GbE QSFP28 1.5m	Y
	NVIDIA MCP1600-C001E30N 100GbE QSFP28 1m	Y
光纤	Beyondtech 5m LC–LC OM3 多模 PVC 2.0mm	Y
铜缆	CableCreation 3ft Cat5/Cat6 以太网线	Y
PDU	Tripp Lite 1.4kW 单相监控型 PDU（LX 平台接口，8×5-15R，5-15P，12ft，1U，TAA）	Y

10.3 光模块与以太网交换机

类别	型号 / 描述	支持
光模块	Finisar SFP–RJ45 模块	Y
	Intel Ethernet SFP+ SR 光模块	Y
	Dell SFP28-25G-SR 模块	Y
以太网交换机	Netgear ProSafe Plus JGS524E 机架式交换机	Y

Supported Systems（支持的系统）

1. 概述

项目	内容
模块	Aerial cuPHY
类型	软件定义的工作负载（software-defined workload）
部署平台	运行于 NVIDIA 认证的 EGX 服务器
平台栈	基于 CUDA OS 平台，以及 GPU / NIC / CPU 固件与相关工具链
本节目的	说明 Aerial cuPHY 工作负载与 NVIDIA 平台栈之间的配置依赖关系

2. Highlights（亮点）

类别	描述
GH MGX 性能	Grace Hopper MGX 系统支持 20 个 4T4R 峰值小区 / 20 个 4T4R 平均 BFP9 小区
Massive MIMO	支持 64T64R Massive MIMO（16DL / 8UL）@ 100MHz，基于 SRS 的波束成形

3. Aerial CUDA-Accelerated RAN Overall Platform Qualification（平台认证情况）

3.1 系统列表

平台类型	系统型号	角色
Grace Hopper 平台	Grace Hopper MGX	gNB、RU 仿真器（RU emulator）
x86 平台	Dell PowerEdge R750	仅 RU 仿真器（RU emulator only）

3.2 详细配置

3.2.1 Grace Hopper MGX

项目	配置
CPU	72 核 NVIDIA Grace CPU
GPU	NVIDIA H100 Tensor Core GPU
系统内存	480GB LPDDR5X（带 ECC）
GPU 显存	支持 96GB HBM3
网卡	BF3 NIC × 2
主要应用	gNB、RU emulator

3.2.2 x86 平台（Dell R750）

项目	配置
服务器型号	Dell R750（Server Skew 10-AYCG）
CPU	Intel Xeon Gold 6336Y，2.4GHz，24 核 / 48 线程
总线	PCIe Gen4
内存	512GB DDR4
存储	2TB
网卡	BF3 NIC
主要应用	仅 RU emulator 使用