罗德与施瓦茨公司谢丰:5G测试新挑战及解决方案_通信世界网

  (CWW)6月21日,2018年(暨第六届)IMT-2020(5G)峰会在深圳召开,向国内外业界集中发布我国最新5G研究和试验成果。罗德与施瓦茨公司无线通信市场部经理谢丰做了题为《5G测试新挑战及解决方案》的主题演讲。

  在介绍5G产品的角度来说,我会更多的讨论我们的测量设备,测量仪器。在这之前介绍几款比较有意思的产品,第一个是我们对于整车测试方案的大型测试实验室,这在汽车产业相关的同事会了解到,这样的设备在世界上只有几家公司可以提供,罗德施瓦茨是其中一家主要的公司。如果最近有同事在美国或欧洲出差,在机场可能会碰到这个产品,基于毫米波,基于大规模阵线阵列。基于AI算法的人体安全监测仪,今天在会场也有类似的两台监测仪,新的产品是基于毫米波,大规模阵线阵列,对旅客的应用感受也非常好。

  回到讨论5G的三个支柱,eMBB\URLLC\Mmtc 这三类应用场景,体现出它们所需要的测试挑战。如果我们回到物理的层面,我们来考虑到底什么东西在变,和以前的2G、3G、4G比,这个部分的其中一个特性,我们现在要面临更高的带宽和更高的频点,在4G之前我们从来没有考虑过60G或毫米波这样的频点来做移动通信的标准。从天线的角度来说,现在越来越多的讨论毫米波,大规模天线阵列,这样的技术在军事,比如说雷达,都已经有很多年的历史研究,但是把它应用到通信产业,是从5G真正开始要考虑大规模的商用。

  从移动通信的角度来说,历史上要保证在新技术开发的同时,保证和以前技术的共存。5G网络的更加扁平化,刚才有很多专家做了相关的介绍,这里不再做重复。

  从频谱的部署来说,很可惜,从历史的原因,我们从来就没有能够实现过全球大一统的,各个国家共同的频谱实现移动通信的目标。如果能够达到这个目标,实际上可以大大简化我们的需求。很可惜,这个目标我们实现不了,而且我相信在未来还是实现不了。能够解决这个问题的办法通过3GPP的组织,大家来协商,共同定义频谱。每个国家根据自己的情况定义出来它所需要的,在当前5G标准里面,我们现在有两个频段,毫米波,28G或者是41G等等,每个国家有不同的差别,但是从原理上现在有两个。

  从带宽的角度来说,现在讨论的最高是400MHz的带宽,对于在座的同行,很可能这对你们来说是很大的挑战,因为你们要考虑更多频点的器件,要考虑支持更高带宽的功放。但是对于一家测试测量仪表厂家来说,实际上我们并没有太大的挑战,这方面相关的技术在其他的无线、射频领域早就有很多的应用。所以,从这个角度来说,我们会基于当前的设备进行5G相关的研发和实现,用通用仪表实现5G的测试测量。

  真正的挑战在什么地方呢?跟以前的测试方法不同的点是OTA,这个时候我们面临的是大规模天线阵列,特别是基站。以前可能需要一条线或两条线进行连接传导测试,大规模天线阵列是没有办法真正实现多天线的连接,因为这个工作量太复杂。从另外一个角度来说,毫米波的部分就更不可能实现传导测试,最大的问题在于这样的毫米波天线,它自己的尺寸非常小,如果在里面加载任何线缆的接头,这个就变成天线自己的一部分,没有办法实现对天线自身性能的测量。为什么在毫米波的时候要用OTA测量。说到OTA测量,有一个非常经典的解决方案,近场远场测试。当前3GPP的标准已经有明确的讨论,我们的测试肯定是希望在远场的地方测,传统上有一个的公式,如果毫米波是几十米。这样的暗室建设成本非常高,不光是设备,吸波材料,按照祖国现在的房价或地价来说,类似汽车整车的暗室,这样的挑战会更大一些。

  作为移动通信,无论是基站还是终端,我们更希望提供一种数学的方法,或者说是某种算法来实现把一个能够在近场的距离实现的测试,但是得出远场测试的结果。我们提供的PWC方案,可以在1.5米的距离实现大约1米的近场,这样的方案对于当前的6Ghz以下频率的基站,或者是终端测试,实际上是足够了。

  如果你觉得像这个一个PWC的方案太庞大,占用更多的空间。我们提供更小型的,探头直接集成,把天线转成数字,从USB读出来的是这个信号的功率。这个时候把多个探头组合起来可以实现一种定性的分析的测试方法。

  刚才我们已经讨论了很多关于5G网络部署的讨论,很明显,NSA和SA,从我们罗德施瓦茨的角度来说,作为测试仪表要支持所有的测试标准。还有另外一个方向,我们要考虑的是怎么能够保证之前用的,CMW平台还可以继续沿用,它可以支持2G、3G、4G、LTE。从这个角度来说,对于5G来说会增加一台新的产品,但还是在CMW的家族,这个产品会支持毫米波,5G(英文)的流程。我们做生产线的方案,在工厂应用非常广泛的一台测试仪器(PPT),会覆盖所有6G以下的通信标准。对于毫米波的测试标准可以提供一款新的产品,实现毫米波对应的测试。

  从测试的角度来说,我们罗德施瓦茨会提供对于通信的器件,包括射频研发需要的网络分析仪、多端口的网络分析仪,解决信号产生和信号分析。基于以前业内可以广泛接受的测试平台,在终端OTA研发方面,我们会逐步扩展当前的CMW家族,提供附加的扩展,实现5G的方案,支持SA和NSA,支持4G通信标准和5G共通共融的问题,并可以得到相关的测量。还有一个OTA测试方案,无论你是做毫米波还是大规模天线阵列,都需要这样的测试方案。

  5G不光是eMBB,我们也有讲mMTC,这个角度来说,祖国之前做了非常大的发展,包括联通在推NB-IOT的标准。从测量的角度来说,我们可以提供相关协议的支持和物理层的支持,帮助芯片做相应的测试。我们在做NB-IOT的时候讨论的是关于功耗的担忧,我们希望功耗能够很低,尽可能的能够提供长时间的,可以说是10年的电池应用,这个时候,因为通过定位功能,因为要进行测量和反馈,这个流程会带来多少电池的消耗,从而影响终端是不是还能做到电池十年的应用,希望业内的同仁和我们一起关注这些具体的技术内容。

  刚才讲的很多是在实验室碰到的挑战,在研发阶段碰到的一些问题,以及我们能够帮你做的测试方法。在实际网络中,在实际网络的优化,以及测量方面,我们当然也提供很多测量方案。这张图给大家看到的是在北京NB-IOT基站,分析NB-IOT的运营设备,我们会反馈给运营商做相关的优化。我们也会做5G的应用,帮他验证在楼宇里面因为覆盖,包括植被的干扰能够产生的效果,这样的方案在之后的若干年之内,5G网络的部署过程中,我们也将提供很多的帮助。

  罗德施瓦茨在之前的若干年已经和业内很多同仁,很多机构达到很好的合作,我们会继续努力,用我们之前能够给大家展示的所有产品,以及我们公司自己所有的解决方案来支持5G的发展。这就是我的演讲,谢谢大家!

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