الابتكارات في تكنولوجيا مولدات الإشارات لخمسة كيلوغرامات من اختبارات الشبكة

وقد ظلت المولدات الإعلانية تشكل منذ وقت طويل حجر الزاوية في اختبار الاتصالات السلكية واللاسلكية، ولكن وصول 5G قد أثار الحاجز بشكل مثير، حيث إن اعتماده على الترددات الموجة من الألف متر، والصفائف الضخمة من هذه المنظمة، وخطط العزل المعقدة، ومعدات اختبار الطلب البالغ عددها 5 مجموعات يمكن أن تستنسخ ظروف العالم الحقيقي مع الدقة غير المسبوقة، ولا تُحدث أحدث الابتكارات في تكنولوجيا مولدات الإشارات تحسينات إضافية؛ وهي تمثل تحولا أساسيا في نهج التشغيل من حيث سرعة التشغيل

تطور مولدات الإشارة لخمس شبكات

وقد أدى الانتقال من 4G إلى 5G إلى إعادة التفكير في توليد الإشارات، وكانت الأجيال السابقة تعمل أساساً دون 6 جيهرتز، ولكن 5 جي إن آر تستحدث نطاق التردد 1 (FR1, sub —6 GHz) وحجم التردد 2 (FR2, mmWave from 24 GHz —---- over 50 GHz).

المولدات الحديثة للإشارة قد ارتفعت إلى التحدي، وهي الآن تدمج سلاسل الترددات اللاسلكية المتعددة، والتشويش الرقمي قبل التحلل، وتجهيز الإشارات في الوقت الحقيقي لإنتاج موجات الموجات المعقدة المستخدمة في 5 جي.

الابتكارات الرئيسية

النطاقات الواسعة وجيل الإشارات العالي

ومن أهم عمليات الانجاز القدرة على توليد إشارات واسعة النطاق ذات نقاء طيف استثنائي، وبالنسبة لخمسة جيناً من طراز NR، يجب أن تحتفظ إشارة اختبار بحجم ناقلات منخفضة من الأخطاء عبر نطاق الترددات يمكن أن تكون 100 ميغاهيرتز أو أكثر في ميغاهيرتز، وأن تُحدث معدَّات جديدة من حيث الترددات العالية جداً، وتُستخدم في مكوِّنات متطورة ومحتوية على ماء متعدد الترددات.

وبالإضافة إلى ذلك، تحسن أداء الضوضاء في المرحلة بشكل كبير، إذ يمكن للضوضاء في المرحلة أن تخفض معدل الخطأ في نماذج عالية الجودة من قبيل 256 - كيلو متراً و1024 - كيلو متراً، وتستخدم مولدات إشارات الرفض الحديثة تقنيات التوليف ذات التردد المنخفض والإلغاء الرقمي لتحقيق مستويات ضوضاء أقل من 140 د.ب.ب.ك/هرتز في 10 كيلو متراً مقابل دقيق.

AI —Driven Optimization and Adaptation

وقد بدأت الاستخبارات الفنية تحول كيفية تشغيل المولدات الكهربائية للإشارة، فبدلا من الاعتماد على التشكيل اليدوي لجميع البارامترات، يمكن للصكوك الجديدة أن تتعلم من البيئة وأن تعدل تلقائيا إشارة الاختبار، مثلا، خلال اختبارات المولدات ذات الترددات الـ 5G، يمكن لمولد الإشارة أن يحلل الطاقة المتلقاة في الهوائيات وأن يكيف زاوية الارتداد للحفاظ على وصلة ثابتة يدوية.

كما تساعد خوارزميات التعلم في مجال الآلات في توليد أسوأ سيناريوهات التدخل في الحالات، ومن خلال فحص سجلات التجارب الميدانية، يمكن لمولد الإشارة المتطورة أن يستنسخ من جديد ظروفاً معينة من التزييف وأنماط التدخل في القنوات المشتركة التي كانت تثير مشاكل في عمليات النشر الحي، ثم يستخدم المهندسون هذه الحالات التجريبية الواقعية للتحقق من إدخال تحسينات على المعدات والبرامجيات، ونتيجة لذلك عملية اختبار لا تكون أسرع فحسب بل أكثر تمثيلاً لشبكة العالم الحقيقي.

بنية الإشارات المحددة

وقد كان التحول إلى المولدات الكهربائية للإشارة المحددة في البرنامج الحاسوبي المتجه إلى متغير للاختبارات من خمس مجموعات، وكانت المولدات الكهربائية التقليدية القائمة على المعدات مرتبطة بوصلات جوية محددة؛ والارتقاء إلى مستوى دعم جديد من 5G NR يتطلب في كثير من الأحيان أداة جديدة، واليوم، تُحدَّد الهياكل المحددة للبرامجيات من إنتاج الإشارات من المعدات المادية، كما أن مجموعة من البوابات المبرمجة في الميدان (FPGA) أو جهازاً متعدد الأغراض العامة (G) يمكن أن يُحدَّثَّثَّثَّتُها

كما أن المولدات الكهربائية المحددة بالبرمجيات تجعل من السهل تنفيذ الموجات العرفية للبحث والتطوير، ويمكن للمهندسين أن يكتبوا تشكيلاتهم الخاصة بخمسة جيغا من طراز NR، وأنماطهم النموذجية، وتنسيب قنوات التحكم، التي لا تقدر بثمن لاختبار الخوارزميات الجديدة لإدارة الحزمة أو ربطها بالتكيف، كما أن نفس المرونة تتيح سرعة صياغة 5 جي - ألف - ألفاديس، مثل تعزيز عنصر البرمجيات

التوليد المتطور للواح وما قبلها

(ج) إن إنشاء موجة حقيقية من طراز 5G NR يتطلب أكثر من مجرد تحديد مستوى للطاقة وتواتر، ويجب أن يولد مولد الإشارة بدقة رموز نظام إدارة المعلومات الإدارية المتكامل مع تخصيص صافٍ للسيارات، وفحص الأعاصير، وفتح النوافذ، وتشتمل الأدوات الجديدة على محركات توليد موجات مكرّسة يمكنها أن تبني التمثيل الكامل للشبكة الأساسية لبث إشارة من طراز NR في الوقت الحقيقي، كما يمكنها أن تُحّزّزّزّز هياكل الوصلات الوصلات الوصلات المغناطيسية الكاملة وأجهزة البثّة.

كما تم إدماج التشويه الرقمي قبل التحلل في مولدات الإشارة، وتعوض إدارة التنمية عن عدم وجود خطوط في جهاز تصعيد الطاقة الخاص بالمولدات، مما يضمن أن تظل إشارة الإنتاج نظيفة حتى في طاقة إنتاجية عالية، وهذا أمر مهم بصفة خاصة عندما تُختبر أجهزة تضخم الطاقة في محطات الأساس، حيث يجب أن تكون الإشارة إلى الاختبارات تمثيلا نظيفا للجهاز الموجي المراد، وبدون إدارة التنمية، فإن القناع المضلل للأداء.

تحسينات في عدد المرحلتين ومواقع جليسة الجليس

وفي الشبكات العاملة بشبكة 5G، تكون دقة التوقيت هي الأهمية القصوى، إذ يجب أن تنتج ساعات تشغيل المولدات الداخلية ونظم أخذ العينات التي تستخدمها المولدات المتدنية للغاية لدعم ميزانية التوقيت الضيقة لخمسة جي.

تعزيز مرونة الاختبارات وتدفق عمل المستعملين

وبالإضافة إلى الأداء الخام، فإن مولدات الإشارات الحديثة مصممة لتبسيط سير العمل في الاختبارات، ولم يعد المهندسون بحاجة إلى برنامج مجهد لكل مظلة عبر واجهة بينية، وتشمل أحدث الأدوات عروضاً غير ملائمة للشاشة، ومحررات لوحات الموجات المتطايرة، والمراقبة عن بعد التي تحركها المنظمة والتي تدمج دون هوادة في سلسلة الاختبارات الآلية.

والنموذج هو اتجاه تعريفي آخر، فبدلا من شراء صندوق واحد يغطي جميع الترددات، يمكن للمهندسين الآن استخدام إطار رئيسي مع وحدات قابلة للتبادل لمختلف النطاقات والتطبيقات، وهذا النهج مفيد بصفة خاصة لمختبرات البحث والتطوير التي يجب أن تختبر أجهزة عبر مجموعات متعددة من 5G، ويمكن تحويل وحدة تضم 28 جيهرتز إلى وحدة متعددة لشراء السلع، في غضون دقائق، مما يقلل من النفقات الرأسمالية.

وأصبح التعاون عن بعد أولوية أيضا، حيث إن الأفرقة الهندسية الموزعة وارتفاع " العبوة " ، أصبحت مولدات الإشارات الآن تشمل خواديم شبكية مبنية، وتؤمن قدرات الوصول عن بعد، ويمكن لفريق في سان دييغو أن يتحكم في مولد إشارات في مختبر في ميونيخ، ويتقاسم نفس بيئة الاختبارات والبيانات في الوقت الحقيقي، وهذه القدرة حيوية أثناء الوباء، ويواصل تسريع دورات تطوير المنتجات العالمية.

كما أن التلقّي يتعزز بتركيب اختبارات مُنْزَمة على أساس الغيوم، إذ يتيح الآن لمهندسي الاختبار تحديد التسلسلات على لوحة سحابية، ثم يرسل التشكيلة إلى أسطول من المولدات الكهربائية الموجودة في مختلف غرف الاختبارات، ويقلل نهج " الإضاءة " من التدخل اليدوي ويزيد من سرعة اختبار الارتداد.

الأثر على سيناريوهات الاختبار الرئيسية 5G

- حول اختبارات

ومن أكثر التطبيقات المطلوبة لمولدات الإشارات في ٥ زاي الاختبارات الجوية التي تتجاوز الحدود، ونظرا لأن ٥ جي يستخدم على نطاق واسع عملية التصويب، فإنه لم يعد كافيا لاختبار الأجهزة من خلال وصلة سلكية موصلية، ويتطلب اختبار إدارة الشحنات وجود واجهة موجية معروفة تخترق صفيفة الأجهزة الهوائية من زاوية محددة، وتسمح الابتكارات في أجهزة توجيه متعددة الميكانيكية بإنشاء محركات هندسية متعددة.

والمولدات الكهربائية ذات النطاق الواسع والمستوى العالي من حيث السعة ضرورية لمنظمة التجارة العالمية لأن أي خطء في السعة أو المرحلة يؤثر تأثيرا مباشرا على زاوية قياس الوصول، وتتطلب المواصفات الأشد تماسكا تدريجيا في نطاق النطاق الترددي للاختبار، وتسمح المولدات الجديدة التي تتضمن نواتج متزامنة من حيث التوقيت عبر وحدات متعددة بزيادة نظم اختبارات منطقة التجارة الحرة من عدد قليل من العناصر الهوائية إلى عشرات المستخدمة في برامجيات الضخمة.

بعثة الرصد المتعددة الجنسيات والتحقق من المعلومات

ويمكن أن تكون محطات قاعدة متعددة النواتج متعددة الأطراف متعددة المدخلات من طراز MIMO 64 أو 128 أو حتى 256 عنصراً من عناصر الهوائيات، ويستلزم اختبار هذا النظام مولداً للإشارة يمكن أن يحفز في وقت واحد جميع السلاسل التي تتلقى إشارات اختبار معروفة، كما أن المولدات الحديثة تقدم نواتج موازية لنموذج الإبلاغ المتعدد الأطراف تكون متجانسة ومتشابكة، مما يتيح التميز الكامل للمولدات الصناعية الناتجة عن ذلك.

جيم - قطع الشبكات واختبار البروتوكول

ويتيح سمة قطع الشبكة 5 زاي للمشغلين تقسيم نفس البنية التحتية المادية لدعم مختلف الخدمات (مثل الاتصالات المنخفضة الموثوقة والمعززة ذات النطاق العريض والهيدروني) ويضم المولدات الكهربائية الآن مجموعة من المراسم العالية التي يمكن أن تحاكي شرائح متعددة في آن واحد، ولفحص مدير للشبكة الأساسية، يمكن للمولدات أن تنتج تدفقات للخطوط الأساسية التي تستخدم في تحديد مسارات الترددات، مع التحقق من مختلف خصائص الترددات

تجميع الناقلين واتصالهم المزدوج

5G NR operates in both FR1 and FR2, and devices are expected to aggregate carriers across these bands. Testing carrier aggregation requires a signal power that can produce multiple independent signals, each with its own frequency compensate, power, and channel formation. Advanced births can generate up to 16 or 32 component carriers in a single instrument, with independent fading profiles for each. This enables reality throughput and handover testing network.

وبالمثل، فإن سيناريوهات الربط المزدوج بين الشبكة (EN-DC) تتطلب أن ينتج المولد كلا من ناقل مركب مركب من طراز LTE وناقل من طراز NR، متزامنة في الوقت والتواتر، وأن المولدات الحديثة تلبي هذه الحاجة باستخدام ساعة مرجعية مشتركة ومحركات رقمية ذات نطاق أساس ينسق توقيت الإشارة إلى داخل نطاق التسامح الذي حدده 3GPP، ونتيجة لذلك، يمكن لمصنعي الأجهزة أن يتحققوا من وجود أداء مستقل في مجال الشبكة.

الاتجاهات المستقبلية: الإعداد لـ 5G-Advanced و6G

ولا تشكل الابتكارات في مجال توليد الإشارات قصة نهائية.() أما الإصدار 18 من النظام العالمي لتحديد نوع الجنس وما بعده، الذي يُسمى جماعياً 5G-Advanced، فسيستحدث سمات أكثر تعقيداً: الاستشعار المتكامل والاتصالات، والاستخبارات الاصطناعية في واجهة الهواء، وتعزيز الدعم للواقع الموسع (XR).() ويجب أن تكون مولدات الإشارات جاهزة لاختبار هذه القدرات، ويضمن الاتجاه نحو أدوات محددة للبرمجيات أن يضاف العديد من هذه المولد من خلال تحديثات البرمجيات الجاهزة الجاهزة الجاهزة الجاهزة، ولكن معدات الحاسوبية الجاهزة،

وسيحتاج مولدات الإشارات إلى إنتاج إشارات مع سلاسل التردد تتجاوز 10 جيهرتز، ويُتوقع أن تكون هذه النماذج البحثية موجودة بالفعل، وتستخدم الجيل المزود بالصور الضوئية لخلق إشارات الموجات المميتة وشبه المزودة بالأجهزة، بينما تُستخدم هذه النظم أجهزة التردد الضوئي والمولدات الكهربائية لتوليد الترددات التي تتجاوز نطاق المبادئ المتوافقة مع المعمليات التقليدية.

وعلاوة على ذلك، فإن دمج تكنولوجيا التوأم الرقمية قد يتيح برمجة مولدات الإشارة على أساس نموذج افتراضي لبيئة الشبكة، وبدلا من أن يرسم يدويا ملفا للزيارة، يمكن للمهندس أن يغذي المولد توأم رقمي للمدينة، كما أن المولد سينتج إشارات تضاهي ظروف النشر الدقيق لأي موقع معين، وهذا هو امتداد طبيعي للتصوير الأمثل الذي تحركه الوكالة الدولية للطاقة الذرية، وسيقل بدرجة كبيرة الوقت اللازم للتصويب الميداني.

الخلاصة: مُدخل حرج لخمسة جي

ولم يكن من الممكن نشر شبكات من طراز 5G في جميع أنحاء العالم دون تقدم مواز في معدات الاختبار، فقد تطورت المولدات الإشارة من مصادر بسيطة ذات الموجات المتينة إلى برامج حاسوبية معقدة ومحددة بحيث يمكن تحفيز الثراء الكامل لوصلة وصلة جوية من 5G، وقد أدت الابتكارات في مجال توليد رقائق النطاق الواسع، والتصميم المصمم على نطاق واسع إلى جعل هذه الأدوات أكثر سرعة وأكثر دقة وأكثر شمولاً من أي وقت مضى.

ونظراً لأن 3GPP يواصل تعريف 5G-Advanced ويبدأ العمل في 6G]، فإن تكنولوجيا الإشارة المولدة ستحتاج إلى أن تواكبها، فالأسس التي وضعتها الابتكارات الحالية تكفل أن تؤدي صناعة الاختبار والقياس إلى التحدي، أما بالنسبة لمشغلي الشبكات ومصنعي المعدات، فإن الاستثمار في توليد إشارات المختبرات ذات الصلة ليس مجرد تكلفة؛