5G標準化加速 需應對測試場(chǎng)景復雜性

　　原計劃2020年正式商用的第五代移動(dòng)通信技術(shù)有望比設想更早到來(lái)。在3月初召開(kāi)的3GPP RAN第75次全體大會(huì )上，正式通過(guò)了5G加速的提案，這意味著(zhù)5G標準化時(shí)間點(diǎn)將前移，一些領(lǐng)先運營(yíng)商們已宣布將在今年推出預商用5G服務(wù)。不過(guò)，5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與成熟，不僅需要芯片廠(chǎng)商、設備廠(chǎng)商與電信運營(yíng)商的通力合作，其中非常重要的一環(huán)，則是來(lái)自于測試廠(chǎng)商對5G研發(fā)的參與和推動(dòng)。

　　5G商用將提至2019年

　　測試同步跟進(jìn)

　　在3GPP RAN第75次全體大會(huì )上，3GPP正式通過(guò)了5G加速的提案。3GPP將在R15版本內，加速5G新空口(NR)標準進(jìn)程，將5G NR非獨立組網(wǎng)(選項3)特性提前至2017年12月完成，相比原計劃提前半年。大會(huì )還確定了分別于2018年6月完成、2018年9月凍結獨立5G新空口標準。

　　5G標準加速提案得到了產(chǎn)業(yè)鏈多方的支持，包括AT&T、NTT DoCoMo、SK電訊等運營(yíng)商，愛(ài)立信、華為、中興通訊等設備商及高通、英特爾等終端芯片廠(chǎng)商。“我們非常支持3GPP做出的5G標準化的加速計劃，該加速計劃讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)有了一個(gè)十分清晰的時(shí)間表，也讓全球運營(yíng)商和5G生態(tài)系統內的設備和終端芯片廠(chǎng)商能朝著(zhù)2019年實(shí)現5G商用的目標共同努力。” 高通公司工程技術(shù)高級副總裁馬德嘉表示。

　　由于5G網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)極致的吞吐量，速率可達數千兆比特每秒。相比4G網(wǎng)絡(luò )有著(zhù)幾十倍甚至數百倍的提升，除了吞吐量大之外，5G網(wǎng)絡(luò )還能帶來(lái)超低的延時(shí)以及一致性體驗，即使在極具挑戰性環(huán)境中或小區邊緣，仍具有可靠的性能表現，降低時(shí)延，互動(dòng)內容時(shí)延可低至1毫秒，同時(shí)減少緩沖需求和延遲。

　　不過(guò)，5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與成熟，不僅需要芯片廠(chǎng)商、設備廠(chǎng)商與電信運營(yíng)商，測試廠(chǎng)商對5G研發(fā)的參與和推動(dòng)也十分重要。是德科技(Keysight)全球副總裁兼無(wú)線(xiàn)終端與運營(yíng)商事業(yè)部總經(jīng)理Satish Dhanasekaran表示，目前全球5G測試主要面臨著(zhù)四大挑戰。首先是對新空口和MIMO技術(shù)的仿真和可視化;其次是更高的毫米波頻段帶來(lái)校準挑戰，未來(lái)OTA測試將會(huì )越來(lái)越重要;再次還有端到端真實(shí)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)模擬和仿真;最后在測試中必須從芯片到運營(yíng)商，從研究到開(kāi)發(fā)串聯(lián)起來(lái)，根據標準進(jìn)行演進(jìn)，加速5G商用。

　　羅德與施瓦茨副總裁Lifang Kirchgessner指出，5G技術(shù)總的方向是朝著(zhù)更高更快的數據傳輸速率、提高系統容量、超密布網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的，這符合通信技術(shù)的大趨勢。針對5G廣泛認可的毫米波、大規模天線(xiàn)陣、高帶寬等關(guān)鍵技術(shù)，羅德與施瓦茨已經(jīng)可以提供完整的測試解決方案，以幫助設備廠(chǎng)商進(jìn)行相應5G技術(shù)的研究。

　　進(jìn)入第二階段

　　我國測試實(shí)現互通對接

　　我國針對5G的研發(fā)試驗也在加速。去年年初我國全面啟動(dòng)了5G技術(shù)研發(fā)試驗，明確了5G試驗頻率，目前第一階段測試工作已順利完成，已經(jīng)進(jìn)入第二階段。我國5G第二階段測試由IMT-2020(5G)推進(jìn)組具體組織，測試組由中國信息通信研究院、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信和DoCoMo北京研究所組成，參與對接測試的儀表企業(yè)包括了羅德與施瓦茨、是德科技、大唐聯(lián)儀、星河亮點(diǎn)等。

　　在實(shí)測中，華為完成5G-NR下的3.5GHz頻段外場(chǎng)性能測試，系統性能滿(mǎn)足ITU-R定義指標，并與行業(yè)多家儀表、芯片廠(chǎng)商進(jìn)行了互通對接測試，測試結果達到規范要求。大唐進(jìn)行了業(yè)內首次5G基站覆蓋能力測試，采用大規模天線(xiàn)技術(shù)，在3.5GHz頻段下保持100Mbps下載速率下覆蓋距離超過(guò)2km，達到與2.6GHz頻段4G基站相近的覆蓋能力。

　　針對5G測試中出現的問(wèn)題，大唐聯(lián)儀總工程師李孟喜表示，MassiveMIMO與波束成形技術(shù)和載波聚合技術(shù)成為5G通信網(wǎng)絡(luò )的主流技術(shù)，這也是5G測試設備的主要挑戰。5G時(shí)代的Massive MIMO要求天線(xiàn)數量可能多達128根之多。測試儀表需要針對該特性研發(fā)支持多天線(xiàn)同時(shí)測試，支持更多的射頻通道和端口，在射頻設計、多端口結構方案等方面均需提升。大唐聯(lián)儀正在投入力量研究具有高測量頻率、寬測量帶寬、優(yōu)異射頻性能和收發(fā)集成一體等特點(diǎn)的5G測試儀表。

　　創(chuàng )遠總載陳向民也表示，目前公司把很大一部分精力放在大規模天線(xiàn)解決方案上，解決對64通道、128通道進(jìn)行高效測試的問(wèn)題。“我們在做這方面的研究，希望達成完整的系統，并在整個(gè)實(shí)驗室環(huán)境中做一些測試方面的探索?？傊?，大規模天線(xiàn)測試是當前的發(fā)展重點(diǎn)，也是目前5G通信測試的難點(diǎn)。我們將采用創(chuàng )新的測試手段解決。”陳向民說(shuō)。

　　專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn)

　　創(chuàng )遠總載陳向民

　　從4G到5G，測試需求是逐步演進(jìn)的

　　從4G向5G的演進(jìn)中，一些測試需求并非革命性的，而是逐步演進(jìn)的。比如在4G、4.5G/LTE-A中已采用的載波聚合技術(shù)了，當然5G無(wú)疑會(huì )聚合更多的載波。目前公司把很大一部分精力放在了大規模天線(xiàn)解決方案上，解決對64通道、128通道進(jìn)行高效測試的問(wèn)題。實(shí)際上，我們開(kāi)發(fā)了一套針對5G大規模天線(xiàn)測試的解決方案，可以高效、高精度對天線(xiàn)系統的一些性能進(jìn)行測試。毫米波段將面對更多測試挑戰，我們也在做這方面的研究?？傊?，大規模天線(xiàn)測試是我們公司的發(fā)展重點(diǎn)，也是目前5G通信測試的難點(diǎn)。我們可能會(huì )采用創(chuàng )新的測試手段去解決。

　　對于測試來(lái)說(shuō)，最大挑戰就是做好基礎平臺。這個(gè)基礎平臺要有前瞻性，也就是不能只考慮眼前，不能現在做2G，就考慮2G的平臺，做3G就考慮3G的平臺。對于創(chuàng )遠來(lái)說(shuō)，我們做平臺時(shí)候，當3G時(shí)候規劃4G平臺，以及4G演進(jìn)的平臺?，F在則向5G平臺發(fā)展。

　　大唐聯(lián)儀總工程師李孟喜

　　載波聚合與Massive，MIMO是重要挑戰

　　5G終端對射頻的指標要求越來(lái)越高，首先支持高頻段，達到60GHz，超大帶寬，至少支持500MHz，支持更高階調制，如256QAM、超低的EVM、-50dBm、優(yōu)異的相位噪聲指標、-120dBc以及更低的鄰道泄露比等射頻指標。不同于之前移動(dòng)通信大部分集中于3GHz以下的狀況，5G時(shí)代的頻段除了傳統的6GHz以下頻段，還新增了28 GHz、38G～40GHz、57G～64GHz、70G～75GHz、81G～89GHz等高頻段;帶寬至少500MHz，甚至高達3GHz。測試儀表需要針對高頻段的支持開(kāi)展中頻、射頻的新技術(shù)、新方案的研究和開(kāi)發(fā)。

　　載波聚合與Massive MIMO也是重要挑戰。5G時(shí)代的Massive MIMO要求天線(xiàn)數量可能多達128根之多。測試儀表需要針對該特性研發(fā)支持多天線(xiàn)同時(shí)測試，支持更多的射頻通道和端口，在射頻設計、多端口結構方案等方面均需提升。