Wuhan Tabebuia Technology Co., Ltd.

अवलोकन छोटे पैमाने पर बेस स्टेशनों का अध्ययन करने के लिए ओपन सोर्स सिस्टम प्लेटफार्मों और हार्डवेयर का उपयोग रेडियो और एलटीई वायरलेस संचार के क्षेत्र में अनुसंधान की एक महत्वपूर्ण दिशा है।पारंपरिक वाणिज्यिक बेस स्टेशन उपकरण महंगे हैं, लंबे विकास चक्र, उच्च परिचालन जटिलता और बोझिल कार्यक्षमता परिवर्तन है।एलटीई वायरलेस संचार बेस स्टेशनों के अध्ययन में जटिल कार्यक्षमता परिवर्तनों और लंबे विकास चक्रों के मुद्दे को संबोधित करना, the proposed solution adopts the open-source OAI 5G and srsRAN software systems and a software-defined radio (SDR) hardware platform to build real-time operating base stations for research on interactions with terminalsइस दृष्टिकोण से लंबे विकास चक्र वाले भारी और महंगे बेस स्टेशनों की समस्याओं से बचा जाता है, जिससे बेस स्टेशनों और टर्मिनल इंटरैक्शन पर अनुसंधान की दक्षता में सुधार होता है। समाधान सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो हार्डवेयर की USRP-LW/SDR-LW श्रृंखला के आधार पर, srsRAN और OpenAirInterface (OAI) 5G जैसे सॉफ्टवेयर प्लेटफार्मों के साथ संयुक्त,एक 4G/5G सिमुलेशन बेस स्टेशन और टर्मिनल बनाया जा सकता हैसॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो हार्डवेयर के विभिन्न मॉडलों और विभिन्न बेस स्टेशन कॉन्फ़िगरेशन मापदंडों का उपयोग करके, विभिन्न कार्यक्षमताओं को प्राप्त किया जा सकता है।यह प्रणाली पूरी तरह से अंत से अंत प्रोटोकॉल ढेर अनुकरण कर सकते हैं, 3GPP प्रोटोकॉल विनिर्देशों का अनुपालन करते हुए, बेस स्टेशन, टर्मिनल और कोर नेटवर्क का सटीक मॉडल।यह वाणिज्यिक उपकरणों (जैसे वाणिज्यिक टर्मिनल और कोर नेटवर्क) के साथ एकीकरण का समर्थन करता है और प्रोटोकॉल स्टैक के आधार पर माध्यमिक विकास की अनुमति देता है. चित्र 1 में एलटीई सिस्टम आर्किटेक्चर दिखाया गया है, जिसमें तीन भाग हैंः कोर नेटवर्क (ईपीसी), बेस स्टेशन (ईएनबी) और उपयोगकर्ता (यूई) ।प्रत्येक भाग 3GPP LTE प्रोटोकॉल स्टैक के अनुसार अपने संबंधित कार्यों को लागू करता है. यूई पक्ष पर, वास्तुकला में PHY, MAC, RLC, PDCP, और RRC जैसे कार्य शामिल हैं। यूई एयर इंटरफेस के माध्यम से अपलिंक और डाउनलिंक डेटा विनिमय के लिए ईएनबी के साथ संवाद करता है।बीच में ईएनबी वास्तुकला है, जिसमें UE के साथ हवाई इंटरफ़ेस और कोर नेटवर्क के साथ S1-U और S1-MME इंटरफेस शामिल हैं। दाईं ओर EPC है, जिसमें मुख्य रूप से MME, S-GW,और पी-जीडब्ल्यू. चित्र 2 एनआर प्रणाली वास्तुकला दिखाता है। 5 जी रेडियो इंटरफ़ेस 4 जी प्रोटोकॉल स्टैक को विरासत में लेता है, जिसमें उपयोगकर्ता विमान में एक अतिरिक्त एसडीएपी परत सेवा की गुणवत्ता (क्यूओएस) को चिह्नित करने के लिए पेश की जाती है।5जी प्रणाली वास्तुकला को भी तीन भागों में विभाजित किया गया है।: उपयोगकर्ता (UE), 5G बेस स्टेशन (gNodeB), और कोर नेटवर्क (5GC). ng-eNB, gNodeB, और 5GC NG इंटरफ़ेस के माध्यम से जुड़े हुए हैं।

अवलोकन बड़े पैमाने पर मल्टीपल-इनपुट मल्टीपल-आउटपुट (MIMO) तकनीक 5G नेटवर्क संचार में एक प्रमुख तकनीक है।यह कुशल संकेत संचरण और प्राप्ति प्राप्त करने के लिए बड़े पैमाने पर एंटीना सरणी का उपयोग करता हैएंटीना की संख्या बढ़ाकर,बड़े पैमाने पर एमआईएमओ प्रौद्योगिकी अतिरिक्त स्पेक्ट्रम संसाधनों या प्रेषण शक्ति की आवश्यकता के बिना प्रणाली की चैनल क्षमता और स्पेक्ट्रल दक्षता में काफी सुधार कर सकती है5जी विजन को साकार करने और स्पेक्ट्रल दक्षता के लिए महत्वपूर्ण प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, बड़े पैमाने पर एमआईएमओ और अन्य संबंधित प्रौद्योगिकियों का प्रोटोटाइप और सत्यापन करना आवश्यक है।चूंकि कंप्यूटर आधारित सिमुलेशन अकेले कई जटिल अनसुलझे मुद्दों का समाधान नहीं कर सकते हैं, ऐसे प्रोटोटाइप सिस्टम विकसित करना आवश्यक है जो वास्तविक चैनल स्थितियों में वास्तविक समय में काम कर सकें और वास्तविक आरएफ सिग्नल भेज/प्राप्त कर सकें।जो एक सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो (एसडीआर) प्लेटफॉर्म के साथ एक कंप्यूटर पर सिमुलेशन सॉफ्टवेयर को जोड़ती है, इन चुनौतियों का सामना कर सकता है, सैद्धांतिक सिमुलेशन से व्यावहारिक अनुप्रयोग में संक्रमण को सुविधाजनक बना सकता है और इस प्रकार अगली पीढ़ी की संचार प्रणालियों के विकास में तेजी ला सकता है। समाधान यह समाधान Luowave का उपयोग करके लागू किया जाता हैUSRP-LW N321मंच, जो मुख्य रूप से प्रोग्राम योग्य आरएफ फ्रंट-एंड USRP-LW N321, सर्वर, स्विच और घड़ी स्रोत से बना हैOctoClock-LW-G. सेटअप आरेख अनुशंसित मॉडल दUSRP-LW N321एक नेटवर्क सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो है जो बड़े पैमाने पर और वितरित वायरलेस सिस्टम में तैनाती के लिए विश्वसनीयता और दोष-सहिष्णु क्षमता प्रदान कर सकता है।यह एक उच्च प्रदर्शन एसडीआर है जो एक अद्वितीय आरएफ डिजाइन का उपयोग करता है जो आधे चौड़ाई वाले आरयू आकार में 2 आरएक्स और 2 टीएक्स चैनलों की पेशकश करता हैलचीला सिंक्रनाइज़ेशन आर्किटेक्चर बाहरी TX LO और RX LO इनपुट के लिए 10 मेगाहर्ट्ज क्लॉक संदर्भ, पीपीएस समय संदर्भ का समर्थन करता है, जो एक चरण-संगत MIMO परीक्षण मंच को सक्षम करता है। OctoClock-LW-Gउच्च परिशुद्धता घड़ी स्रोतों के लिए एक उपकरण आवंटन प्रणाली है। यह उन उपयोगकर्ताओं के लिए बहुत उपयोगी है जो एक बहु-चैनल प्रणाली स्थापित करना चाहते हैं और एक सामान्य संदर्भ समय के लिए सिंक्रनाइज़ करना चाहते हैं। उदाहरण के लिए,हम USRP N210 पर सुसंगत संचालन करने के लिए OctoClock-जी का उपयोग कर सकते हैं और प्रणाली के साथ सिंक्रनाइज़यह कई चरणबद्ध सरणी अनुप्रयोगों को सक्षम करता है, जैसे कि बीमफॉर्मिंग, सुपर-रिज़ॉल्यूशन दिशा खोज, विविधता संयोजन, या एमआईएमओ ट्रांससीवरों का डिजाइन।

अवलोकन जैसे-जैसे हम 6जी युग में प्रवेश करते हैं, वायरलेस संचार आवृत्ति बैंड उच्च सीमाओं की ओर आगे बढ़ रहे हैं जैसे कि मिलीमीटर तरंगें और टेराहर्ट्ज,पारंपरिक रडार सेंसर आवृत्तियों के साथ धीरे-धीरे ओवरलैपएक ही स्पेक्ट्रम पर संवेदन और संचार को एकीकृत करने से न केवल स्पेक्ट्रल संसाधनों का उपयोग बढ़ता है बल्कि पारंपरिक वायरलेस स्पेक्ट्रम संसाधनों की कमी को भी कम किया जाता है।सरल शब्दों में, एकीकृत संवेदन और संचार प्रौद्योगिकी में हमारे मौजूदा सेलुलर मोबाइल संचार नेटवर्क (संचार) में रडार जैसी क्षमताओं (संवेदन) को जोड़ना शामिल है,आसपास की वस्तुओं जैसे कि ड्रोन का पता लगाने और ट्रैक करने में सक्षम, कारों, या जहाजों. संकीर्ण अर्थों में, एकीकृत संवेदन और संचार से अभिप्रेत है दूरस्थता, गति माप, कोण माप, इमेजिंग, लक्ष्य का पता लगाने, लक्ष्य ट्रैकिंग,और लक्ष्य पहचान, जिसे प्रारंभ में "रडार-संचार एकीकरण" कहा जाता था। व्यापक अर्थों में, एकीकृत संवेदन और संचार का तात्पर्य संचार प्रणालियों से है जो सभी सेवाओं, नेटवर्क, उपयोगकर्ताओं, टर्मिनलों,और पर्यावरणीय वस्तुएं, संभावित रूप से पारंपरिक रडार की क्षमताओं को बेहतर बना सकता है। समाधान एकीकृत संवेदन और संचार प्रणाली के हार्डवेयर प्लेटफॉर्म का समग्र वास्तुकला चित्र 1 में दिखाया गया है। इस सेटअप में,एसडीआर-एलडब्ल्यू/यूएसआरपी-एलडब्ल्यू श्रृंखला सॉफ्टवेयर-परिभाषित रेडियो हार्डवेयर एकीकृत संवेदन और संचार ट्रांसीवर के रूप में कार्य करता हैसंचार उपयोगकर्ताओं की सेवा के लिए संकेत प्रसारित करते समय, यह कई लक्ष्यों के पता लगाने में सक्षम होने के लिए गूंज संकेत भी प्राप्त करता है। अनुशंसित मॉडल दएसडीआर-एलडब्ल्यू श्रृंखलायह एक उच्च-प्रदर्शन वाला एसडीआर (सॉफ्टवेयर-डिफाइंड रेडियो) स्टैंडअलोन डिवाइस है जिसे लुओगुआंग इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा लॉन्च किया गया है, जिसमें एक ऑनबोर्ड प्रोसेसर, एफपीजीए और आरएफ फ्रंट-एंड शामिल हैं।इंटेल X86 प्रोसेसर और FPGA के सहयोगात्मक संचालन का लाभ उठाकर, सॉफ्टवेयर-निर्धारित रेडियो उपकरण की लचीलापन में वृद्धि होती है। ऑल-इन-वन डिजाइन फ्रेमवर्क एकीकृत सेंसर और संचार प्रणालियों की तेजी से तैनाती की अनुमति देता है,चाहे वह घर के अंदर हो या बाहर.