مع تزايد الطلب على نقل البيانات عالية جدا، وانخفاض فترة تأخير والقدرة الكبيرة في سوق الاتصالات المتنقلة،تحتاج صناعة الاتصالات إلى تطوير نطاقات ترددية أخرى لتكنولوجيا 5G اللاسلكية لتخفيف الضغط الحالي على استخدام الطيف اللاسلكي في الشبكات.
ما يسمى بـ 5G الموجة المليمترية ، وفقًا لبروتوكول 3GPP 38.101 ، 5G NR يستخدم بشكل رئيسي شريطين تردديين: شريط تردد FR1 وشركة تردد FR2.نطاق التردد لمجموعة ترددات FR1 هو 450MHz - 6GHz، والمعروف أيضًا باسم نطاق التردد تحت 6 غيغاهرتز؛ نطاق التردد في نطاق التردد FR2 هو 24.25 غيغاهرتز - 52.6 غيغاهرتز ، يشار إليه عادةً باسم الموجة المليمترية.
السرعة العالية والقدرة الكبيرة موجة ملم يمكن أن توفر سرعة نقل بيانات عالية للغاية، مع معدل ذروة تصل إلى 30 جيجابت في الثانية، ودعم الاتصال في وقت واحد من عدد كبير من الأجهزة،و مناسبة لسيناريوهات مثل البث المباشرفيديو التعريف والواقع الافتراضي.
فترة تأخير منخفضة يمكن لتكنولوجيا موجات ملم أن تحقق استجابة أسرع من خلال تقليل تأخر الاتصال. إنها صديقة للغاية للسيناريوهات التي تتطلب نقل البيانات في الوقت الحقيقي،مثل القيادة الذاتية والتحكم عن بعد.
التوجيه العالي: الموجة الميمية لديها توجيه جيد وأشعة ضيقة ، مما يؤدي إلى تحديد الموقع والدفع الدقيق ، ويمكن أن يحسن من أمن الإشارة ويقلل من التداخل.
خصائص كل الأحوال الجوية: ينتشر موجات ملم أقل تأثيراً من المناخ، وله خصائص في جميع الأحوال الجوية.
في الوقت الحالي ، يمكن أن ترسل أجهزة الاستقبال USRP وإستقبال إشارات RF تحت 6 GHz ، تغطي نطاق تردد Sub6G. لتلبية متطلبات NR FR2 ، قامت LUOWAVE بتخصيصها بشكل عميق.وحدات توسيع الموجات mmWaveلـ USRP ، والتي يمكن أن تحول إشارات الترددات المتوسطة إلى نطاق ترددات موجات ملم ، مما يساعد المستخدمين على إنشاء أنظمة الاتصالات المتنقلة 5G mmWave بسرعة.
تم بناء نظام الاتصالات 5G المليمتر الموجة على أساس سلسلة USRP-LW/SDR-LW من منصات الراديو المحددة برمجيات،وحدات توسيع الموجات المليمترية ومنصة البرمجيات 5G OpenAirInterface (OAI)لديها وظيفة محاكاة بيئة شبكة 5G NSA / SA ويمكن أن تدعم استكشاف التقنيات ذات الصلة للاتصالات 5G المليميتر الموجة.من خلال استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الراديو المحددة برمجياتًا ومعلمات تكوين محطة قاعدة مختلفة، يمكن تحقيق وظائف مختلفة.
يمكن لهذا النظام محاكاة كاملة لمجموعة البروتوكول من النهاية إلى النهاية ، محاكاة كاملة للمحطات الأساسية والمحطات والشبكات الأساسية ، وتلبية مواصفات بروتوكول 3GPP المقابلة.يدعم التواصل مع المعدات التجارية ويدعم التطوير الثانوي على أساس كومة البروتوكول.
جانب محطة القاعدة:
يتكون من جهاز راديوي مستقل عالي الأداء SDR-LW 2974، وحدة توسيع موجة مليمتر وحدة تحويل صعودية وحدة تحويل هبوطية واحدة ، وهما هوائيان منقوشان موجات مليمتر.
جانب المحطة:
ويتكون من جهاز راديو محدد ببرمجيات USRP-LW B210، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وكمبيوتر أعلى ، وهناك هوائيان منقذان من الموجة المليمترية.
متطلبات معالجة 5G-NR أعلى بكثير من متطلبات 4G ، وبالتالي تتطلب أجهزة SDR عالية الأداء أو أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأكثر تقدمًا كمحاسب مضيف لUSRP.من خلال وحدة توسيع الموجة المليمترية المصاحبة ومحول الصعود، يمكن دعم تحويل التردد المستمر من 24GHz إلى 44GHz ، مما يلبي احتياجات البحث في الاتصالات المليمترية 5G.
(1) سلسلة SDR-LW
سلسلة SDR-LW هي جهاز SDR مستقل عالي الأداء أطلقته شركة لوغوغانغ الإلكترونية. وهي تتكون من معالج محمول و FPGA و RF front-end.من خلال العمل في التآزر مع معالج Intel X86 و FPGA، يتم تعزيز مرونة المعدات اللاسلكية المحددة برمجيًا. يمكن للمضيف من جهاز سلسلة SDR-LW تشغيل برنامج محطة قاعدة / محطة 5G ،والجهة الأمامية تدرك نقل الإشارة للمحطات الأساسية والأجهزة النهائية من خلال الهوائيات القرنإطار التصميم المتكامل يسمح لها ببناء نماذج أولية بسرعة لأنظمة الاتصالات اللاسلكية المتنقلة عالية الأداء.SDR-LW 2974وSDR-LW 3980 النماذج:
(2) سلسلة USRP-LW
USRP-LW N321 هو جهاز لاسلكي عالية الأداء محدد برمجيًا يحتوي على عرض نطاق ترددي فوري يصل إلى 200 ميغاهرتز RF front-end ، يدعم تكوين MIMO ، ومجهز بـ ADC و DAC عالي السرعة.يمكنه التعامل مع مهام معالجة إشارات معقدة وتلبية متطلبات الاتصالات اللاسلكية المتنوعة.يتم تثبيت محطات قاعدة ناعمة ومحطات ناعمة على جهاز الكمبيوتر المتصل بـ USRP-LW N321 لتنفيذ وظائف كومة بروتوكول NR اللاسلكي.USRP-LW N321 يكمل التحويل الرقمي إلى التناظري ويستكمل وظائف الإرسال والاستقبال في نهاية RF.
معالج النطاق الأساسي لـ USRP-LW N321 يعتمد Xilinx Zynq-7100 SoC ، يدمج FPGA قابل للبرمجة من قبل المستخدم على نطاق واسع و CPU ARM مزدوج النواة ،توفير دعم قوي للمعالجة في الوقت الحقيقي وببطء منخفض. باستخدام منافذ SFP + و QSFP + ، يمكن لـ USRP-LW N321 إرسال تدفقات بيانات I / Q عالية الإنتاجية إلى جهاز الكمبيوتر المضيف أو معالج FPGA ، مما يستوفي متطلبات معالجة البيانات عالية السرعة.يدعم مهام التنفيذ عن بعد، مثل تحديث البرامج وإعادة التشغيل وإعادة تعيين المصنع، وبالتالي تبسيط التحكم وإدارة شبكة الراديو.
مع تزايد الطلب على نقل البيانات عالية جدا، وانخفاض فترة تأخير والقدرة الكبيرة في سوق الاتصالات المتنقلة،تحتاج صناعة الاتصالات إلى تطوير نطاقات ترددية أخرى لتكنولوجيا 5G اللاسلكية لتخفيف الضغط الحالي على استخدام الطيف اللاسلكي في الشبكات.
ما يسمى بـ 5G الموجة المليمترية ، وفقًا لبروتوكول 3GPP 38.101 ، 5G NR يستخدم بشكل رئيسي شريطين تردديين: شريط تردد FR1 وشركة تردد FR2.نطاق التردد لمجموعة ترددات FR1 هو 450MHz - 6GHz، والمعروف أيضًا باسم نطاق التردد تحت 6 غيغاهرتز؛ نطاق التردد في نطاق التردد FR2 هو 24.25 غيغاهرتز - 52.6 غيغاهرتز ، يشار إليه عادةً باسم الموجة المليمترية.
السرعة العالية والقدرة الكبيرة موجة ملم يمكن أن توفر سرعة نقل بيانات عالية للغاية، مع معدل ذروة تصل إلى 30 جيجابت في الثانية، ودعم الاتصال في وقت واحد من عدد كبير من الأجهزة،و مناسبة لسيناريوهات مثل البث المباشرفيديو التعريف والواقع الافتراضي.
فترة تأخير منخفضة يمكن لتكنولوجيا موجات ملم أن تحقق استجابة أسرع من خلال تقليل تأخر الاتصال. إنها صديقة للغاية للسيناريوهات التي تتطلب نقل البيانات في الوقت الحقيقي،مثل القيادة الذاتية والتحكم عن بعد.
التوجيه العالي: الموجة الميمية لديها توجيه جيد وأشعة ضيقة ، مما يؤدي إلى تحديد الموقع والدفع الدقيق ، ويمكن أن يحسن من أمن الإشارة ويقلل من التداخل.
خصائص كل الأحوال الجوية: ينتشر موجات ملم أقل تأثيراً من المناخ، وله خصائص في جميع الأحوال الجوية.
في الوقت الحالي ، يمكن أن ترسل أجهزة الاستقبال USRP وإستقبال إشارات RF تحت 6 GHz ، تغطي نطاق تردد Sub6G. لتلبية متطلبات NR FR2 ، قامت LUOWAVE بتخصيصها بشكل عميق.وحدات توسيع الموجات mmWaveلـ USRP ، والتي يمكن أن تحول إشارات الترددات المتوسطة إلى نطاق ترددات موجات ملم ، مما يساعد المستخدمين على إنشاء أنظمة الاتصالات المتنقلة 5G mmWave بسرعة.
تم بناء نظام الاتصالات 5G المليمتر الموجة على أساس سلسلة USRP-LW/SDR-LW من منصات الراديو المحددة برمجيات،وحدات توسيع الموجات المليمترية ومنصة البرمجيات 5G OpenAirInterface (OAI)لديها وظيفة محاكاة بيئة شبكة 5G NSA / SA ويمكن أن تدعم استكشاف التقنيات ذات الصلة للاتصالات 5G المليميتر الموجة.من خلال استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الراديو المحددة برمجياتًا ومعلمات تكوين محطة قاعدة مختلفة، يمكن تحقيق وظائف مختلفة.
يمكن لهذا النظام محاكاة كاملة لمجموعة البروتوكول من النهاية إلى النهاية ، محاكاة كاملة للمحطات الأساسية والمحطات والشبكات الأساسية ، وتلبية مواصفات بروتوكول 3GPP المقابلة.يدعم التواصل مع المعدات التجارية ويدعم التطوير الثانوي على أساس كومة البروتوكول.
جانب محطة القاعدة:
يتكون من جهاز راديوي مستقل عالي الأداء SDR-LW 2974، وحدة توسيع موجة مليمتر وحدة تحويل صعودية وحدة تحويل هبوطية واحدة ، وهما هوائيان منقوشان موجات مليمتر.
جانب المحطة:
ويتكون من جهاز راديو محدد ببرمجيات USRP-LW B210، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وحدة تحويل الموجة المليمترية إلى الموجة المليمترية ، وكمبيوتر أعلى ، وهناك هوائيان منقذان من الموجة المليمترية.
متطلبات معالجة 5G-NR أعلى بكثير من متطلبات 4G ، وبالتالي تتطلب أجهزة SDR عالية الأداء أو أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأكثر تقدمًا كمحاسب مضيف لUSRP.من خلال وحدة توسيع الموجة المليمترية المصاحبة ومحول الصعود، يمكن دعم تحويل التردد المستمر من 24GHz إلى 44GHz ، مما يلبي احتياجات البحث في الاتصالات المليمترية 5G.
(1) سلسلة SDR-LW
سلسلة SDR-LW هي جهاز SDR مستقل عالي الأداء أطلقته شركة لوغوغانغ الإلكترونية. وهي تتكون من معالج محمول و FPGA و RF front-end.من خلال العمل في التآزر مع معالج Intel X86 و FPGA، يتم تعزيز مرونة المعدات اللاسلكية المحددة برمجيًا. يمكن للمضيف من جهاز سلسلة SDR-LW تشغيل برنامج محطة قاعدة / محطة 5G ،والجهة الأمامية تدرك نقل الإشارة للمحطات الأساسية والأجهزة النهائية من خلال الهوائيات القرنإطار التصميم المتكامل يسمح لها ببناء نماذج أولية بسرعة لأنظمة الاتصالات اللاسلكية المتنقلة عالية الأداء.SDR-LW 2974وSDR-LW 3980 النماذج:
(2) سلسلة USRP-LW
USRP-LW N321 هو جهاز لاسلكي عالية الأداء محدد برمجيًا يحتوي على عرض نطاق ترددي فوري يصل إلى 200 ميغاهرتز RF front-end ، يدعم تكوين MIMO ، ومجهز بـ ADC و DAC عالي السرعة.يمكنه التعامل مع مهام معالجة إشارات معقدة وتلبية متطلبات الاتصالات اللاسلكية المتنوعة.يتم تثبيت محطات قاعدة ناعمة ومحطات ناعمة على جهاز الكمبيوتر المتصل بـ USRP-LW N321 لتنفيذ وظائف كومة بروتوكول NR اللاسلكي.USRP-LW N321 يكمل التحويل الرقمي إلى التناظري ويستكمل وظائف الإرسال والاستقبال في نهاية RF.
معالج النطاق الأساسي لـ USRP-LW N321 يعتمد Xilinx Zynq-7100 SoC ، يدمج FPGA قابل للبرمجة من قبل المستخدم على نطاق واسع و CPU ARM مزدوج النواة ،توفير دعم قوي للمعالجة في الوقت الحقيقي وببطء منخفض. باستخدام منافذ SFP + و QSFP + ، يمكن لـ USRP-LW N321 إرسال تدفقات بيانات I / Q عالية الإنتاجية إلى جهاز الكمبيوتر المضيف أو معالج FPGA ، مما يستوفي متطلبات معالجة البيانات عالية السرعة.يدعم مهام التنفيذ عن بعد، مثل تحديث البرامج وإعادة التشغيل وإعادة تعيين المصنع، وبالتالي تبسيط التحكم وإدارة شبكة الراديو.
