Signal jeneratörleri uzun zamandır telekomünikasyon testlerinin temel taşıydı, ancak 5G'nin gelişi, barın dramatik bir şekilde artmakta; endüstrilerin ağ geçişine olan temel bir değişimle, laboratuar dağıtımlarına olan büyük MIMO dizilerine ve karmaşık modülasyon şemalarına, 5G, gerçek dünya koşullarını mümkün olan test ekipmanlarını, daha doğru performans değerlendirmelerine olanak sağlamaktadır.

5G Networks için Signal Jeneratörlerinin Evrimi

4G'den 5G'ye geçiş, sinyal nesillerini yeniden düşünmeye zorladı, ancak 5G NR frekans aralığı 1 (FR1, sub-6 GHz) ve frekans aralığı 2 (FR2, mmWave 24 GHz'den 50 GHz'ye kadar) Konvansiyonel sinyal jeneratörleri gerekli geniş bant genişliğini idare edemezdi - FR2'deki kanal başına 400 MHz'e kadar, bu gruplar arasındaki sinyallerin yüksek, düşük fazlı sinyallerin tamamını desteklerken, 5G numerolojiye kadar, değişken alt stilize ve slot formatlarını kullanarak.

Modern sinyal jeneratörleri meydan okumaya yükseldi. Şimdi 5G NR uyumlu test modellerini (NR-TM) ve taklit edici profillerini entegre ediyorlar ve evrim sadece fiziksel katmanlar üretmek için gerçek zamanlı sinyal işlemeye başladı, ancak aynı zamanda 5G katmanını ve ağ sürekli dalgalama modellerini 5G NR uyumlu hale getirebilir.

Key Innovations Araba Performansı

Geniş bant ve yüksek kaliteli sinyal Nesil

En önemli atılımlardan biri, FR1'de 100 MHz veya daha fazla sayıdaki FR2. Yeni dijital-tolog dönüştürücü (DAC) mimarileri ile geniş bant sinyalleri üretme yeteneğidir, örnekleme oranlarında 100 GS /s'i aşan sinyal jeneratörleri doğrudan karmaşık frekans dönüştürme programları olmadan oluşturmalıdır.

Ek olarak, faz gürültü performansı dramatik bir şekilde gelişmiştir. mmWave frekanslarında, faz gürültü seviyesi 10 kHz dengelemede hata oranını azaltabilir. 256-QAM ve 1024QAM gibi temel kanal seçiciliği ve bloker reddedilmesi - 5G taban istasyonları ve son kullanıcı cihazları için düşük kritik teknikler kullanır.

AI-Driven Optimizasyonu ve Adaptasyon

Yapay zeka, sinyal jeneratörlerinin nasıl çalıştığını dönüştürmeye başlıyor. Tüm parametrelerin manuel konfigürasyonuna güvenmek yerine, yeni cihazlar, ortamın öğrenilmesi ve test sinyalini otomatik olarak ayarlar. Örneğin, aşırı kullanım süresi boyunca (OTA) test cihazı, sinyal jeneratörü cihazı, alınan gücü cihaz anteninde analiz edebilir ve daha önce tüketilen saatleri ortadan kaldırır.

Makine öğrenme algoritmaları da en kötü dava müdahale senaryolarını oluşturmaya yardımcı olur. Alan denemelerinden girişler inceleyerek, AI-enhanced sinyal jeneratörü, canlı dağıtımlarda sorunlu olan belirli fading koşullarını ve kanal müdahale kalıpları üretebilir.

Yazılım Tanımlanmış Signal Architectures

Yazılım tanımlı sinyal jeneratörlerine geçiş, 5G test için bir oyun değiştiricisi olmuştur. Geleneksel donanım tabanlı jeneratörler belirli hava arayüzlerine bağlıydı; 5G NR'nin yeni bir sürümüne destek olmak için genellikle yeni bir enstrüman gerekir. Bugün, yazılım tanımlı mimariler sinyal oluşturmasını fiziksel donanımdan da ayırır.A field-programlanabilir kapı dizisi (FPGA) veya genel bir yazılım işlemcisi 3GPP özellikleri olarak güncellenebilir bir yazılım cihazı çalıştırılabilir.

Yazılım tanımlı jeneratörler ayrıca araştırma ve geliştirme için özel dalgalamaları uygulamak daha kolay hale getirir. Mühendisler 32 bileşen taşıyıcıları veya tamımplex işletim ile kendi 5G NR slot yapılandırmalarını yazabiliyorlar.G Def texts 0}Key forms|s|s the the formment/tr|prototypings=FONT=FONT=0}G-Advanced özellikleri, bu sayede donanımın dağıtıldığı ve genişletildiği gibi, yeni yeteneklerin ortaya çıkmasını sağlar.

Gelişmiş Waveform Nesil ve Pre-Distortion

Gerçek bir 5G NR dalgaformu oluşturmak, sadece bir güç seviyesi ve frekansı oluşturmaktan daha fazlasını gerektirir. sinyal jeneratörü doğru alt bölmeli, döngü öncesi eki ve pencereleme. Yenier cihazlar, fiziksel bir dalgalama referans sinyalleri (DM-RS) dahil olmak üzere komple bir akış gösterimini gerçek zamanlı olarak oluşturabilirler.

Dijital predistorasyon (DPD) ayrıca sinyal jeneratörleri için entegre edilmiştir. DPD jeneratörün kendi güçlendiricisinde doğrusal olmayan dalgalar için telafi edilir, çıktı sinyalinin yüksek çıktı gücünde bile temiz kalmasını sağlar. Bu, özellikle de güç yükselteçleri test sinyalinin DPD olmadan, test sinyalinin temiz bir şekilde temsil edilmesi gerektiğidir.

Faz Gürültü ve Jitter İyileştirmeler

5G ağlarında, zamanlama doğruluğu önemlidir. Sinyal jeneratörünün iç saatlerini ve örnekleme sistemlerinin doğru şekilde performans göstermesine yardımcı olabilir.SG NR. Jitter in test sinyali doğrudan EVM'yi artırmak için, bu da cihazın kendisi doğru performans gösteren standart bir ağ haline getirebilseydi, canlı bir saat ölçümlerini tekrarlayan laboratuarlar (PLLs) tarafından çoğaltılabilir.

Enhancing Test Flexability ve Kullanıcı Çalışması

Çiğ performans ötesinde, modern sinyal jeneratörleri test akışını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Mühendisler artık ön panel arayüzü ile her parametreyi işlediler.En son cihazlar sezgisel dokunuş ekran görüntüleri, sürüklenme ve API'ye uzaktan kontroller, ve API'ye dayalı uzaktan kontroller, SCPI komutlarına sorunsuz bir şekilde entegre etmek için tasarlanmıştır, Python senaryosu ve endüstri standart test otomasyon çerçeveleri LabVIEW ve MATLAB gibi standart test otomasyon çerçeveleri.

Modülerity başka bir belirleyici trenddir. Tüm frekansları kapsayan tek bir kutu satın almak yerine, mühendisler şimdi farklı gruplar ve uygulamalar için değiştirilebilir modüllerle bir ana çerçevede değiştirilebilir. Bu yaklaşım, özellikle de birden fazla 5G bandında test cihazları için faydalı olacaktır. 28 GHz ile başa çıkabilen bir modül, birkaç dakika içinde 39 GHz modülü için takas edilebilir.

Uzaktan işbirliği de öncelikli hale geldi. dağıtılmış mühendislik takımları ve “bir hizmet olarak” nın yükselişi ile, sinyal jeneratörleri şimdi küresel ürün geliştirme döngülerini hızlandırmaya devam ediyor. San Diego'daki bir ekip, aynı test ortamını ve verileri gerçek zamanlı olarak paylaşabilir.

Otomasyon bulut tabanlı test orkestrası tarafından daha da geliştiriliyor. Bazı sinyal jeneratör platformları şimdi test mühendislerinin bir bulut panoda dizilerini tanımlamalarına izin veriyor, bu da farklı test odalarında bulunan jeneratörlerin filosuna gönderiyor. Bu “lights-out” yaklaşımı, manuel müdahaleyi azaltır ve regresyon testlerinin kesintisini azaltır. AsurFLT:0).Rohde & Schwarz sinyal jeneratörleri).

Key 5G Test Scenarios

Over-theAir (OTA) Test

5G'deki sinyal jeneratörleri için en talep edilen uygulamalardan biri, cihazın anten dizisini belirli bir açıdan kontrol etmek için artık yeterli değildir.In multi-channel sinyal jeneratörleri, cihazların çalışma saatleri ile test etmek için yeterli değildir. OTA testi, sinyal jeneratörünü tam olarak bu sinyalleri kontrol etmek için gerektirir ve anten dizisini belirli bir açıdan düzeltebilir.In multi-channel sinyal jeneratörleri, birden çok bağımsız faz-konherent sinyallerin yaratılmasına izin verir, her biri test odasında farklı bir anteni beslemelidir.

Geniş bant ve yüksek sadakat jeneratörleri OTA için gereklidir çünkü herhangi bir amplitüd veya faz hatası doğrudan varış ölçüm açısına kadar uzanır. Bu ölçeklenebilirlik, test genişliğine karşı ±1°'de standartlaştırılmış mimarilerin doğrudan bir sonucudur.

Massive MIMO ve Beamform Validation Validation

Massive MIMO (multiple-input multiple- ⁇ ) baz istasyonları 64, 128 veya hatta 256 anten elementleri olabilir. Bu tür bir sistem, bilinen bir test sinyalleri ile tüm zincirleri aynı anda uyarabilecek bir sinyal jeneratörü gerektirir. Modern jeneratörü, bu çok yönlü kapasite olmadan, test edilen büyük bir MIMO serisini test etmek için paralel RF çıktıları kullanır.

Ağ Slicing ve Protokolü Test

5G'nin ağ özelliği, operatörlerin aynı fiziksel altyapıyı farklı hizmetleri desteklemesine izin verir (örneğin, ultra-reliable düşük uyumluluk iletişimi, gelişmiş mobil genişban, büyük IoT jeneratörleri). Signal jeneratörleri şimdi birden çok katmanlı test araçları aynı anda geçerliliğini test edebilir.Bir çekirdekli bir ağ yöneticisini test etmek için, jeneratörü farklı QoS profillerle trafik akışları üretebilir ve sonra her bir istasyon ve temel rotayı doğrulayın.Bu, basit fiziksel katlama araçlarına sahiptir.

Carrier Aggregation and Dual Connectivity

5G NR hem FR1 hem de FR2'de çalışır ve cihazlar bu gruplardaki taşıyıcıları toplamak için beklenir. Test taşıyıcı aggregasyon, aynaların gerçek ağ dağıtımlarını üretebilecek bir sinyal jeneratörü gerektirir. Gelişmiş jeneratörler her biri tek bir enstrümanda 16 veya 32 bileşen taşıyıcısı üretebilir.

Benzer şekilde, LTENR çift bağlantı (EN-DC) senaryoları, jeneratörün hem bir LTE taşıyıcısı hem de 5G NR taşıyıcısı üretmesini talep ediyor, iki ayrı test istasyonlarına fiziksel olarak bağlanmak zorunda kalmadan bu ihtiyacı karşılar.

Future Yol: 5G-Advanced ve 6G için hazırlık

Signal neslindeki yenilikler bitmemiş bir hikaye değildir. 3GPP 18 ve ötesinde, kolektif olarak 5G-Advanced, daha karmaşık özellikleri tanıtacaktır: entegre algılama ve iletişim, hava arayüzlerinde yapay zeka ve genişletilmiş gerçeklik için gelişmiş destek (XR) Signal jeneratörleri bu yetenekleri test etmeye hazır olmalıdır.

Daha fazla 6G'ye baktığımızda, 100 GHz'in üzerinde faaliyet göstermesi bekleniyor, sinyal jeneratörleri, 10 GHz'in üzerindeki bant genişliği ile sinyalleri üretmek zorunda kalacak. Araştırma prototipleri zaten fotonik destekli nesilleri mmWave ve alt-THz sinyalleri oluşturmak için kullanıyor.Bu sistemler optik frekans söndürücü ve fotodiodlardan yararlanıyor.Bu sistemler hala laboratuvarda, bu fotonik sinyal jeneratörleri tarafından gösterilen ilkeler sonunda ticarileşmiş olacak, test ekipmanlarını sağlamak için test ekipmanın yörüngeleri ile uyumlu olmasını sağlayacaktır.

Ayrıca, dijital ikiz teknolojinin entegrasyonu, herhangi bir konum için sinyal jeneratörlerinin programlanmasına izin verebilir. Bu, fading profillerini manuel olarak yapılandırın, bir mühendis jeneratörü bir şehrin dijital ikizini besleyebilir ve jeneratörü herhangi bir konum için kesin yayılım koşullarını eşleştirecektir.Bu, arsalı optimizasyonun doğal bir uzantısıdır ve alan simülasyon için gerekli süreyi dramatik bir şekilde azaltacaktır.

Sonuç: 5G Başarısı için Eleştirel Bir Enabler

Dünya çapında 5G ağlarının hızlı dağıtım, test ekipmanlarında paralel ilerlemeler olmadan mümkün olmazdı. Signal jeneratörleri, karmaşık, 5G sistemi ile tam zenginliği simüle edebilecek yazılım tanımlı platformlardan - geniş bantlı nesildeki yeniliklerden, AI-güdümlü optimizasyona, yazılım tanımlı mimariye ve modüler tasarıma daha hızlı, daha doğru ve daha fazla yönlü bir şekilde, mühendislerden 5G sisteminin her yönünü test etmelerine olanak sağlıyor.

3GPP 5G'yi tanımlamaya devam ediyor ve 6G'de çalışmaya devam ediyor), sinyal jeneratörü teknolojisi, 5G ağlarının performanslarını sağlaması ve kullanıcıların ve taleplerin artırılması için belirlediği temeller.