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The Limits of General Purpose SDR devices

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Titel
The Limits of General Purpose SDR devices
Untertitel
Why an SDR board like a USRP or LimeSDR is not a cellular base station
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Abstract
It's tempting to buy a SDR device like a LimeSDR or USRP family member in the expectation of operating any wireless communications system out there from pure software. In reality, however, the SDR board is really only one building block. Know the limitations and constraints of your SDR board and what you need around it to build a proper transceiver. For many years, there's an expectation that general purpose SDR devices like the Ettus USRP families, HackRF, bladeRF, LimeSDR, etc. can implement virtually any wireless system. While that is true in principle, it is equally important to understand the limitations and constraints. People with deep understanding of SDR and/or wireless communications systems will likely know all of those. However, SDRs are increasingly used by software developers and IT security experts. They often acquire an SDR board without understanding that this SDR board is only one building block, but by far not enough to e.g. operate a cellular base station. After investing a lot of time, some discover that they're unable to get it to work at all, or at the very least unable to get it to work reliably. This can easily lead to frustration on both the user side, as well as on the side of the authors of software used with those SDRs. The talk will particularly focus on using General Purpose SDRs in the context of cellular technologies from GSM to LTE. It will cover aspects such as band filters, channel filters, clock stability, harmonics as well as Rx and Tx power level calibration. The talk contains the essence of a decade of witnessing struggling SDR users (not only) with running Osmocom software with them. Let's share that with the next generation of SDR users, to prevent them falling into the same traps.
Software RadioInverser LimesTelekommunikationUnordnungSoftwareentwicklerOpen SourceKernel <Informatik>Zellularer AutomatMobiles InternetProzess <Informatik>SoftwareFirmwareSignalprozessorStreaming <Kommunikationstechnik>Field programmable gate arrayDigital-Analog-UmsetzerAnalog-Digital-UmsetzerUmsetzung <Informatik>CodeHardwareARM <Computerarchitektur>BefehlsprozessorEreignishorizontSoftwareHackerKernel <Informatik>Open SourceHardwareBitMultiplikationsoperatorTermMereologieComputersicherheitMobiles InternetInverser LimesProjektive EbeneAutorisierungPrimidealAssoziativgesetzJSONXMLComputeranimation
Software RadioMobiles InternetProzess <Informatik>SoftwareFirmwareSignalprozessorField programmable gate arrayStreaming <Kommunikationstechnik>CodeHardwareBefehlsprozessorARM <Computerarchitektur>RechenwerkFrequenzSchaltnetzDigitalisierungBitStreaming <Kommunikationstechnik>Umsetzung <Informatik>StichprobenumfangARM <Computerarchitektur>BetriebssystemAnaloge SignalverarbeitungProzess <Informatik>Software RadioSoftwareDatenverarbeitungssystemHardwareEinhüllendeProjektive EbeneBildschirmmaskeZahlenbereichART-NetzBildschirmfensterSchlüsselverwaltungBlackboxProgramm/Quellcode
SoftwareZahlenbereichDongleProgrammpaketSchlüsselverwaltungProjektive EbeneSoftwareMultiplikationsoperatorPeripheres GerätComputeranimation
SoftwareSoftware RadioHardwareSystemprogrammierungRechenwerkInverser LimesOffene MengeDatenverarbeitungssystemProjektive EbeneFreewareQuick-SortPhysikalisches SystemSoftwareSoftware RadioDifferenteOpen SourceStichprobenumfangZahlenbereichComputersicherheitKommunikationsprotokollStreaming <Kommunikationstechnik>KurvenanpassungAggregatzustandDigitale VideotechnikHardwareFlächeninhaltProgramm/Quellcode
BeschreibungskomplexitätSoftware RadioZellularer AutomatWorkstation <Musikinstrument>Operations ResearchStandardabweichungMereologieGruppoidSystemprogrammierungTeilbarkeitStandardabweichungSoftwareMereologieFlächeninhaltOpen SourceTeilbarkeitKomplex <Algebra>Workstation <Musikinstrument>Stabilitätstheorie <Logik>Inverser LimesCASE <Informatik>FrequenzFreewareMinimalgradNormalvektorFreier LadungsträgerDifferenteGrenzschichtablösungZellularer AutomatSoftware RadioComputeranimation
Workstation <Musikinstrument>Operations ResearchStandardabweichungMereologieZellularer AutomatSystemprogrammierungGruppoidTeilbarkeitRechenwerkSoundverarbeitungMereologieZahlenbereichPunktResultanteZellularer AutomatSoftwareStabilitätstheorie <Logik>Ordnung <Mathematik>Programm/Quellcode
Stabilitätstheorie <Logik>Weg <Topologie>SoftwareNotepad-ComputerProzess <Informatik>IRIS-TGeräuschFrequenzPublic-domain-SoftwareCharakteristisches PolynomKette <Mathematik>StichprobeDigital-Analog-UmsetzerAnalog-Digital-UmsetzerLoopDigitalfilterPunktLoopStichprobenumfangFrequenzStabilitätstheorie <Logik>Freier LadungsträgerSelbstrepräsentationBitTransmissionskoeffizientBildschirmfensterMereologieCASE <Informatik>MathematikDifferenzkernResultanteTwitter <Softwareplattform>Public-domain-SoftwareOrtsoperatorMultiplikationsoperatorEntscheidungstheorieRuhmasseFlächeninhaltComputeranimation
GeräuschFrequenzPublic-domain-SoftwareCharakteristisches PolynomKette <Mathematik>Digital-Analog-UmsetzerStichprobeAnalog-Digital-UmsetzerLoopDigitalfilterRechenwerkTermKonfiguration <Informatik>SchwingungMaßstabOrdinalzahlPermanenteNotepad-ComputerEin-AusgabeResultanteSoftware RadioSocketKonfiguration <Informatik>Verband <Mathematik>Arithmetisches MittelCASE <Informatik>PermanenteSchwingungGamecontrollerProgrammierumgebungGüte der AnpassungBildschirmfensterPunktAuswahlaxiomFrequenzDatenverarbeitungssystemNormalvektorProgramm/QuellcodeComputeranimation
RechenwerkKonfiguration <Informatik>SchwingungMaßstabOrdinalzahlPermanenteNotepad-ComputerHackerAuswahlaxiomKonfiguration <Informatik>ProgrammierumgebungLeistung <Physik>Ordnung <Mathematik>BAYESKreisflächeZentrische StreckungCASE <Informatik>Programm/Quellcode
ParametersystemSoftwareTreiber <Programm>Software RadioFrequenzSinusfunktionQuadratzahlSimplexGruppoidWorkstation <Musikinstrument>Zellularer AutomatIRIS-TSystemprogrammierungStichprobeStreaming <Kommunikationstechnik>Analog-Digital-UmsetzerHardwareFirmwareKeller <Informatik>DivisionMehrfachzugriffDeterministischer ProzessSynchronisierungRahmenproblemEin-AusgabeDigital-Analog-UmsetzerWhiteboardKomponente <Software>Kette <Mathematik>Produkt <Mathematik>UmwandlungsenthalpieFunktion <Mathematik>Ganze FunktionGruppentheorieStichprobenumfangHardwareFirmwareInformationDivisionEndlich erzeugte GruppeEin-AusgabeKeller <Informatik>SynchronisierungOrdnung <Mathematik>DifferenteMereologieMultiplikationsoperatorParametersystemTreiber <Programm>StandardabweichungProdukt <Mathematik>Streaming <Kommunikationstechnik>TeilbarkeitNichtlinearer OperatorPunktWhiteboardBitKette <Mathematik>p-BlockUmwandlungsenthalpieQuick-SortMehrfachzugriffSimplexFrequenzZeitstempelPhysikalischer EffektSoftwareInterface <Schaltung>SchwingungQuadratzahlGatewayMomentenproblemSoftware RadioRechenwerkArithmetisches MittelTrennschärfe <Statistik>RauschenZellularer AutomatEinfügungsdämpfungPropagatorAblaufverfolgungLie-GruppeComputervirusDatenverarbeitungssystemOntologie <Wissensverarbeitung>IRIS-TPhysikalische TheoriePeripheres GerätVerknüpfungsgliedMaschinenschreibenKartesische KoordinatenMaßerweiterungFunktionalVierzigMathematikFächer <Mathematik>Gewicht <Ausgleichsrechnung>Gerichteter GraphComputeranimation
SynchronisierungSystemprogrammierungAnalog-Digital-UmsetzerEin-AusgabeKette <Mathematik>Ganze FunktionGruppentheorieUmwandlungsenthalpieSoftwareRahmenproblemDigital-Analog-UmsetzerWhiteboardKomponente <Software>Treiber <Programm>StichprobeFunktion <Mathematik>RechenwerkProdukt <Mathematik>HardwareFirmwareMathematische LogikField programmable gate arraySchraubenliniePatch <Software>SoftwareSpeicherabzugTreiber <Programm>DifferenteProdukt <Mathematik>Keller <Informatik>WhiteboardHardwareKontrollstrukturMathematikMikrocontrollerVerknüpfungsgliedInterface <Schaltung>PunktGamecontrollerEinflussgrößeZweiProgramm/Quellcode
Treiber <Programm>AbstraktionsebeneKontrollstrukturIntelKernel <Informatik>Physikalisches SystemZentrische StreckungFrequenzStichprobeKonstanteDigital-Analog-UmsetzerAnalog-Digital-UmsetzerGanze FunktionPuffer <Netzplantechnik>BefehlsprozessorBandmatrixGasströmungSoftware RadioElement <Gruppentheorie>GamecontrollerFirmwareSchedulingAbstraktionsebeneStreaming <Kommunikationstechnik>Kontextbezogenes SystemTreiber <Programm>StichprobenumfangGanze FunktionMultiplikationsoperatorKomponente <Software>Peripheres GerätHardwareFlächeninhaltAnalytische FortsetzungStandardabweichungInterface <Schaltung>SoftwareKernel <Informatik>Software RadioProjektive EbeneEuler-WinkelPhysikalisches SystemFreewareBitAdditionDifferenz <Mathematik>TopologieProdukt <Mathematik>GrundraumMereologiePuffer <Netzplantechnik>Open SourceSoftwareentwicklerPufferüberlaufCASE <Informatik>DigitalisierungEchtzeitsystemWärmeübergangDatenverarbeitungssystemPolarkoordinatenWeb SiteAggregatzustandStrömungsrichtungComputeranimation
Software RadioPhysikalisches SystemGanze FunktionKonstanteStichprobePuffer <Netzplantechnik>BefehlsprozessorBandmatrixFrequenzZentrische StreckungKernel <Informatik>Element <Gruppentheorie>FirmwareGamecontrollerSchedulingGasströmungRechenwerkEchtzeitsystemStichprobenumfangPuffer <Netzplantechnik>Leistung <Physik>Nichtlinearer OperatorPhysikalisches SystemHardwareDynamisches SystemMultiplikationsoperatorZahlenbereichBitSoftwareSoftware RadioFrequenzSchedulingBefehlsprozessorProjektive EbeneDigital Rights ManagementLaufzeitfehlerLokales MinimumZeichenketteSystemverwaltungAusnahmebehandlungTouchscreenProgramm/Quellcode
Digital-Analog-UmsetzerSoftwareKonfigurationsraumStandardabweichungLineare AbbildungFormation <Mathematik>Software RadioDatenmodellUmwandlungsenthalpieOperations ResearchEinflussgrößeAnalog-Digital-UmsetzerDigitalfilterPhysikalisches SystemMAPSoftware RadioFilter <Stochastik>Charakteristisches PolynomEin-AusgabeATMSoftwareSystemverwaltungDifferenteStichprobenumfangCodeWorkstation <Musikinstrument>Prozess <Informatik>QuaderKomponente <Software>Umsetzung <Informatik>SchnittmengeTouchscreenGruppenoperationComputeranimation
RechenwerkDigital-Analog-UmsetzerSoftwareKonfigurationsraumStandardabweichungDatenmodellUmwandlungsenthalpieSoftware RadioLineare AbbildungEinflussgrößeAnalog-Digital-UmsetzerDigitalfilterParametersystemFrequenzFormation <Mathematik>Software RadioSchnittmengeTelekommunikationMAPSoftwareSoundverarbeitungPunktOrdnung <Mathematik>MusterspracheLeistung <Physik>Eigentliche AbbildungInformationsspeicherungHarmonische AnalyseProgramm/Quellcode
Funktion <Mathematik>Software RadioGruppoidFrequenzKomponente <Software>Leistung <Physik>Anpassung <Mathematik>DigitalsignalWorkstation <Musikinstrument>VerzerrungstensorSignalprozessorLeistung <Physik>MAPNichtlineares SystemDifferenteMathematikNichtlinearer OperatorSoftware RadioHarmonische AnalysePhysikalisches SystemLinearisierungMittelwertFormation <Mathematik>Funktion <Mathematik>MereologieFrequenzPublic-domain-SoftwareMultiplikationsoperatorp-BlockNormalvektorSoftwaretestDigitalsignalLoopBAYESRuhmasseGüte der AnpassungVerzerrungstensorComputeranimation
RechenwerkLeistung <Physik>DigitalsignalAnpassung <Mathematik>Workstation <Musikinstrument>VerzerrungstensorNormierter RaumTermMAPFunktion <Mathematik>FrequenzZellularer AutomatSoftware RadioEin-AusgabeFormation <Mathematik>DigitalfilterMultiplikationsoperatorMathematikGrenzschichtablösungSoundverarbeitungProjektive EbeneOffene MengeBetrag <Mathematik>DynamikFormation <Mathematik>DigitalsignalFrequenzFunktion <Mathematik>MereologieSoftware RadioPublic-domain-SoftwareDebuggingEin-AusgabeHardwareMAPKonstanteLeistung <Physik>Umsetzung <Informatik>WhiteboardDigitalisierungTermZentrische StreckungHarmonische AnalyseTabellePunktRechenwerkEigentliche AbbildungBitSoftwareNichtlineares SystemPhysikalisches SystemLoopWellenformEinhüllendeOrdnung <Mathematik>SocketRechter WinkelLinearisierungNP-hartes ProblemSichtenkonzeptDatentransferMultifunktionRuhmasseEnergiedichteBildschirmmaskeGewicht <Ausgleichsrechnung>VerzerrungstensorProgramm/Quellcode
Spannweite <Stochastik>GasströmungSoftware RadioFrequenzEnergiedichteAnalog-Digital-UmsetzerEin-AusgabeInverser LimesMAPLeistung <Physik>Zellularer AutomatSystemprogrammierungInformationMaßstabNotepad-ComputerEinflussgrößePunktspektrumVarietät <Mathematik>DigitalfilterZentrische StreckungPhysikalisches SystemRechter WinkelArithmetisches MittelEin-AusgabeOpen SourceDiffusorLeistung <Physik>ResultanteEigentliche AbbildungInverser LimesFilter <Stochastik>Software RadioSoftwareMAPEnergiedichteKette <Mathematik>Workstation <Musikinstrument>VerzerrungstensorZellularer AutomatDynamikRegelkreisBetrag <Mathematik>TransmissionskoeffizientSensitivitätsanalyseFastringQuick-SortPunktspektrumSenderFunktion <Mathematik>EinflussgrößeMixed RealityWhiteboardPropagatorGamecontrollerComputeranimation
Software RadioNotepad-ComputerPunktspektrumEinflussgrößeVarietät <Mathematik>DigitalfilterRechenwerkWhiteboardSoftware RadioPhysikalischer EffektBefehl <Informatik>FehlermeldungOpen SourceInverser LimesPhysikalisches SystemQuaderProgramm/Quellcode
TransmissionskoeffizientBesprechung/InterviewVorlesung/Konferenz
Mooresches GesetzTransmissionskoeffizientPunktspektrumFrequenzMereologieSoftwareEigentliche AbbildungMultiplikationRechter WinkelSenderCoprozessorMailing-ListeSoundverarbeitungWellenformSoftware RadioFlächeninhaltVorlesung/Konferenz
Kette <Mathematik>Treiber <Programm>InformationEin-AusgabeGanze FunktionInternetworkingMultiplikationsoperatorAuswahlaxiomSoftwarearchitekturCoprozessorGrenzschichtablösungBildschirmmaskeSoftware RadioSocketMaßerweiterungComputerarchitekturArithmetische FolgeGruppentheorieRechter WinkelGüte der AnpassungVorlesung/Konferenz
Open SourceFrequenzKonfiguration <Informatik>SimplexKomponente <Software>Güte der AnpassungPublic-domain-SoftwareHilfesystemBeweistheorieProzessautomationTermGruppe <Mathematik>MultiplikationsoperatorSoftwaretestBitFilter <Stochastik>Spannweite <Stochastik>Software RadioDefaultSoftwareProdukt <Mathematik>Leistung <Physik>SchnittmengeWhiteboardSenderHardwareProjektive EbeneStapeldateiExogene VariableDistributionenraumDifferentePhysikalisches SystemURLVideokonferenzFitnessfunktionEigentliche AbbildungFaktor <Algebra>ComputervirusNichtkommutative Jordan-AlgebraBAYESHackerMinkowski-MetrikWeb SiteApp <Programm>Vorlesung/Konferenz
Finite-Elemente-MethodeVorlesung/KonferenzJSONComputeranimation
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