思博倫通信為5G性能測試帶來最新解決方案
3GPP在美國圣地亞哥全體會議上, 批準并凍結了5G獨立組網(wǎng)功能標準,加之去年12月完成的非獨立組網(wǎng)標準,5G第一階段的標準化工作全部完成。這預示著5G商用即將開始,國內(nèi)有望明年實現(xiàn)商用試點。5G標準的確定,將給芯片、終端、網(wǎng)絡、測試、運營等環(huán)節(jié)的整個移動通信產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大影響。
思博倫通信全球產(chǎn)品經(jīng)理肖輝
思博倫通信全球產(chǎn)品經(jīng)理肖輝、 思博倫通信亞太區(qū)無線業(yè)務發(fā)展總監(jiān)華忠在接受通信世界會媒體媒體專訪時表示,在5G規(guī)模部署前夕,5G測試面臨巨大挑戰(zhàn):高頻、高帶寬、大規(guī)模天線、復雜的3維建模,必將和4G的測試有天翻地覆地區(qū)別,用傳統(tǒng)方法會帶來測試成本的急劇升高。面對這些挑戰(zhàn),行業(yè)急需要一個創(chuàng)新的、可靠的、高性價比的解決方案來幫助5G網(wǎng)絡的功能性能測試。目前,思博倫和業(yè)界的相位矩陣以及暗室合作伙伴一起,構建創(chuàng)新的MASSIVE MIMO傳導以及OTA測試解決方案。在近日召開的5G測試技術研討會上,思博倫通信展示了SUB6G頻段以及毫米波5G性能測試的最新解決方案。
思博倫通信亞太區(qū)無線業(yè)務發(fā)展總監(jiān)華忠
目前全球主要運營商都開始了5G試驗網(wǎng)和確定了自己的部署時間表。隨著5G第一階段標準的確定,運營商部署5G的進程將會加快。北美Verizon、 AT&T由于頻譜的問題優(yōu)先發(fā)展毫米波5G,而亞洲如中國、日本等國的運營商開始Sub 6Ghz的5G部署,后續(xù)會升級毫米波5G作為熱點覆蓋和容量的提升。中國的運營商和設備廠商已經(jīng)基本完成5G實驗的準備,未來三年,5G的商用網(wǎng)絡將會大規(guī)模地在中國部署。
為了實現(xiàn)千兆速率等目標,5G采用了很多新的技術,包括大規(guī)模天線陣列波束賦形技術、超寬帶技術、毫米波技術等。肖輝說,5G的新技術要求和難度,給設備性能測試提出了巨大的挑戰(zhàn)。 首先,針對大規(guī)模天線陣列系統(tǒng)要求測試設備為每個天線單元提供無線鏈路,這樣,設備鏈路的密度會非常大。 另外,帶寬的要求,也需要測試設備在每個鏈路支持同樣的帶寬,至于毫米波頻段,還要提供新的測試方法。 設備支持鏈路的增加,也增加了測試設備的成本,因此如何既能夠滿足5G測試的需求,又能不額外增加太大的設備成本,給測試設備的開發(fā)也帶來的挑戰(zhàn)。 針對5G 新技術領域的要求,與以往4G以前測試設備不同,思博倫采用的創(chuàng)新的方法,提出來目前行業(yè)里性價比最好的解決方案。
據(jù)了解,思博倫公司通過與合作伙伴合作,采用與合作公司的調(diào)相矩陣相結合的方法來支持大規(guī)模天下陣列波束賦形的性能測試,這種測試方法所需要的測試設備數(shù)量少,測試成本低,使用起來也非常簡單,同時,能夠滿足目前測試標準所規(guī)定的測試要求。 思博倫聯(lián)合了業(yè)界的暗室廠商以及相位矩陣廠商開發(fā)了創(chuàng)新的5G massive MIMO性能測試解決方案,該方案不再使用大量的信道儀堆疊來支持大規(guī)模天線陣連接。由于從4G演進過來的傳統(tǒng)測試手段會使得5G性能測試系統(tǒng)非常地笨重,昂貴以及難以擴展和維護,思博倫聯(lián)合了暗室廠商做Massive MIMO OTA測試以及引入虛擬暗室“相位矩陣”做Massive MIMO傳導測試,形成一種創(chuàng)新的經(jīng)濟的新的測試方法學,該方案被國家實驗室和系統(tǒng)廠商廣泛歡迎和認可,我們也一起對5G NR基站也做了大量的聯(lián)合測試和驗證工作。
在毫米波頻段,因為支持毫米波的頻段的測試設備比較少,思博倫公司開發(fā)了頻率轉(zhuǎn)換設備,可以把信號頻率在《6GHz 頻度和毫米波頻段之間轉(zhuǎn)換,這樣,客戶可以使用現(xiàn)有地頻段的測試設備與頻率轉(zhuǎn)換設備結合,來完成對毫米波產(chǎn)品的性能測試。
華忠表示,由于5G存在高低頻段,因此測試需求也大為不同。在6GHz以下的頻段,測試的難度主要體現(xiàn)在如何支持高帶寬,高通道密度,測試系統(tǒng)如何能保證引入很低的相位噪聲及時延等。 而在毫米波頻段,由于是一個新的技術測試,存在新的挑戰(zhàn)。比如,毫米波設備的天線基本上都無法連接線纜,這樣,要想測試毫米波設備,必須在微波暗室里面,采用空口輻射的方式(OTA)的方式進行測試,空口輻射方式測試的方法要用新的校準方式和測試模型。 這些都是新的技術挑戰(zhàn)。
為何在5G測試上引入相位矩陣和暗室?華忠表示,相位矩陣的引用,主要是為了減少對測試設備無線同道數(shù)量的要求,從而減低整體測試解決方案的造價。 因為大規(guī)模天下陣列的引用,在無線傳播的時候,信號會從每個天線單元發(fā)出,這樣,每個天線單元就要分配一個專門的測試通道。 如果有128個天下單元,就要分配128個測試通道。 相位矩陣可以把天線單元進行合并,并模擬天線陣列信號傳播的方向特性,然后通過較少數(shù)量的端口連接到測試設備進行測試,這樣,節(jié)約了大量的測試設備通道數(shù),整體測試成本會大量降低。 暗室的引用,是為了采用空口輻射的方式來對無線設備進行性能評估,通過在微波暗室里安裝一定的探頭,可以采集被測設備的信號,探頭的輸出可以連接到測試設備進行測試。 在4G,以及6GHz以下,傳導方式和輻射方式都可以用來測試設備性能。 在毫米波頻段,因為毫米波設備大多無法提供線纜連接,只能用空口輻射的方式進行性能的測試。
此外,目前已有多家手機廠商表示,將在2019年上半年發(fā)布新的5G手機,專家也表示,手機是5G商用化的第一梯隊產(chǎn)品,也是商用的主打產(chǎn)品。因此,5G手機測試進展也受到業(yè)界的廣泛關注。就此,華忠表示, 終端設備的發(fā)展一般會稍稍落后于網(wǎng)絡及基站設備,目前5G終端基本上還是原型機階段,主要是芯片廠家開始進行測試方案的探索。 思博倫5G測試方案可以支持基站和終端的測試,但是根據(jù)不同功能的終端要求,還需要對測試方法進行一些改進和優(yōu)化。





