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测试——5G之路的关键挑战

时间:2017-10-07 作者:James Kimery,美国国家仪器(NI)RF、通信、S 阅读:
5G致力将毫米波(mmWave)用于移动接入将会引入新的测试挑战。半导体公司正在开发具有集成相控阵天线的收发器,从而去除目前LTE和其他商用无线器件所采用的通过线缆接入天线的方式。在没有连接线的情况下,这些器件必须通过无线空口(OTA)测试。

3GPP(第三代合作伙伴计划)在最近一次在佛罗里达州西棕榈滩举行的全体会议上表明一切进展顺利,行业在2017年12月完成5G新空口(5G NR)物理层定义的目标方面取得了不俗的进展。当然,前方还有很长的路要走。

会议中RAN4(3GPP RAN Working Group 4的简称)的报告引起了我的关注。RAN4的任务是执行不同RF系统场景的仿真,以获得信号发送和接收的最低要求。一旦需求设定以后,RAN4定义的测试过程将会主要用于验证基站和接入设备的操作。

尽管在5G NR标准的第一层取得了许多进展——参见“中兴通讯启动非独立(NSA)5GNR测试”(ZTE kickstarts NSA 5G NR tests: What is it and why should we care?)——最终的标准化仍要依靠RAN4进行仿真以验证它的可行性。另外,RAN4要生成设备运行须严格遵守的测试程序和测试条件规范。

如以往文件中所提到,行业计划在包括6GHz以下的频段在内的各种不同的频段上部署5G技术。事实上,对于5G NR的接入,40GHz以下已经发现有超过15个不同的厘米波(cmWave)和毫米波(mmWave)频段,并且它们每一个频段都必须被仿真验证。

20170929-5GTest-1

图1:申请使用的5G频谱(来源:ITU 3G4G博客)

回到2015年,当3GPP迎接挑战开始定义5G的时候,RAN4的工作是继续致力于LTE,因为LTE的部署还在继续演进。当时,5G NR并没有料到会干扰 LTE RAN4的工作项目。如我们大多数人知道的一样,要增加工作是非常困难的,尤其是在没有资源和时间投入的前提下做这种程度的工作。

此外,5G致力将毫米波(mmWave)用于移动接入将会引入新的测试挑战。半导体公司正在开发具有集成相控阵天线的收发器,从而去除目前LTE和其他商用无线器件所采用的通过线缆接入天线的方式。

在没有连接线的情况下,这些器件必须通过无线空口(OTA)测试。OTA测试意味着要应对不同的挑战,包括可重复性、可配置性以及可覆盖范围。一些公司已经提出了应对这些测试挑战的方案建议,但是测试准确性、测试耗费时间以及最终测试成本等问题依然存在。无论RAN4文件中包含哪些内容,5G器件和设备都必须通过新的技术及其前身4G技术来进行不同的测试。

20170929-5GTest-2

图2:5G器件必须通过无线空口(OTA)测试。

随着3GPP对5G NR的不断推进,毫无疑问5G技术已经取得了长足的进展,并在明年将继续这一趋势。5G的发展势不可挡,现在焦点将落在开发多厂商无线标准的实际操作层面,测试与测量人员必须加紧发挥关键作用,推动5G的议程向前发展。

《电子技术设计》2017年10月刊版权所有,转载请注明来源及链接。

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