5G的sub-6GHz及毫米波頻段測試方案

作者/NI射頻技術(shù)市場(chǎng)工程師 屠方澤

從頻段的角度，我們看到的5G的發(fā)展趨勢有sub-6GHz（低于6GHz頻段）和毫米波頻段通信。由于頻段特性的區別，兩種方式需要的測量方式和測試挑戰也有一定區別。

Sub-6GHz的測量方式和原有4GHz的測試方式是比較類(lèi)似的，使用傳導測試或者射頻線(xiàn)纜相連的方式進(jìn)行測量。測試測量的的難度集中在兩點(diǎn)，協(xié)議的變化和測量帶寬的增加。針對這兩部分，NI于18年初就推出了最新的RFmx NR測量參考設計方案，符合3GPP NR協(xié)議。在硬件架構上，使用最新一代的矢量信號收發(fā)儀PXIe-5840支持1GHz信號帶寬的收發(fā)，符合3GPP中對于sub-6Ghz 400M帶寬的需求。 另一方面，NI也關(guān)注到了5G測試中的一個(gè)隱形的測試需求，由于帶寬和協(xié)議復雜性的增加，必須有新的測試方法和測試技巧來(lái)減低測試時(shí)間，保證測量效率的提升。NI 矢量信號收發(fā)儀中集成FPGA模塊，通過(guò)FPGA運算來(lái)減低原有CPU運算所需的測試時(shí)間，從而提升整體測試效率。通過(guò)上述的架構，我們也很欣喜能幫助如Qorvo在內的芯片公司，幫助他們實(shí)現目前在實(shí)驗室的5G芯片的研發(fā)，使用同樣的測試方案，也可以更順利的過(guò)渡到未來(lái)的量產(chǎn)測試中。

毫米波頻段測量，由于毫米波頻段芯片的尺寸將大大的降低，目前我們看到業(yè)界的毫米波芯片會(huì )集成毫米波天線(xiàn)，從而在6GHz以下使用的傳導測試等方案不在使用于毫米波頻段芯片的測量，毫米波頻段通常需要OTA（Over-the-air）的測試方法。在毫米波頻段上，我們看到以下幾個(gè)趨勢，

1)3GPP規定的毫米波頻段為非連續頻段，不同國家和地區有不同的頻段選擇；

2)毫米波頻段需要滿(mǎn)足高帶寬的需求；

3)測試成本是毫米波頻段芯片測量中必須要考量的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

實(shí)際上在2010年開(kāi)始，NI就開(kāi)始了射頻領(lǐng)先用戶(hù)計劃，關(guān)注5G技術(shù)在內的前沿通信技術(shù)，毫米波通信無(wú)疑是一個(gè)重點(diǎn)方向。在通過(guò)和Nokia、Samsung、ATT、Verizon等設備商和運營(yíng)商的合作中，共同推進(jìn)毫米波系統協(xié)議、信道測量、測量技術(shù)和測量IP的發(fā)展。比如在去年，NI就和Verizon實(shí)現了第一個(gè)V5G協(xié)議的硬件原型化系統；在今年MWC上， 我們也看到了NI和三星公司在外場(chǎng)測試的合作計劃。通過(guò)模塊化硬件的方式，可以最優(yōu)實(shí)現毫米波頻段的信號原型和信道測量工作。在未來(lái)的芯片測試方案，NI模塊化毫米波平臺也可以幫助客戶(hù)很好的實(shí)現從實(shí)驗室驗證到量產(chǎn)測試的全覆蓋，提高測試效率，降低測試成本。