5G带宽测试会遇到哪些问题?

2019-08-09 11:05:21 来源:射频百花潭
标签:
宽带   测试   5G

今年的夏季很火热。同样地,作为全球5G商用的元年,今年也甚是火热。7月下旬,全球移动通信供应商协会发布的最新统计数据显示,截至2019年7月份中旬:有31个国家的54家移动通信运营商已经宣布在其现网中部署了符合3GPP标准的5G技术;已经有20个国家的35家移动通信运营商推出了符合3GPP标准的商用5G服务;除此之外,目前还有98个国家的293家移动通信运营商正在积极投资5G技术,包括演示、测试、试用、现场试验、5G商用网络部署。

 

这反映出了电信运营商们乃至整个5G产业链对于5G技术的热情。在这种态势下,知名的信息技术研究和分析的公司Gartner对于5G商用前景很是看好,其在7月下旬发布最新预测:到2023年,5G手机就将占到手机总销量的51%。

 

 

而在国内,整个产业面向5G大规模商用的准备,同样火热。工信部6月6日向电信运营企业颁发了5G商用牌照,推动着我国5G网络建设与应用发展进一步加速。工信部副部长陈肇雄在7月17日的“IMT-2020(5G)峰会”上致辞时强调,加快5G商用步伐,支撑“两个强国”建设。可以预见,国内运营商将会紧紧抓住5G发展的重要机遇,加快5G商用部署,努力建成覆盖全国、技术先进、全球领先的5G精品网络。预计2019年,我国5G将在50多个城市商用;2020年,我国将有数百个城市实现5G网络覆盖;2021-2027年,国内运营商会实现县城及发达乡镇5G网络覆盖。

 

国际上一些研究与咨询公司对中国5G商用前景很看好。比如,Dell'Oro预计,在2019-2023年期间,中国将有望主导5G网络建设的资本支出——预计相关累计投资将超过北美5G无线接入网投资规模的两倍。

 

但是,5G商用形势在目前看来虽然“一片好”,然而并不能就此止步,还需要有更加大的努力,这是由于:

 

5G将具备低成本、低能耗、安全可靠的特点,同时,峰值速率提升200倍(相比4G)、峰值传输速率达到20 Gbps、端到端时延达到毫秒级、连接设备密度增加100倍、流量密度提升1000倍、频谱效率提升5-10倍、能够在500 km/h的移动速度下保证用户优秀体验。

 

然而,上述这些是5G系统的终极发展目标,不可能一蹴而就。所以我们可以看到,目前的5G商用还处于很初级的阶段,实测性能尚远远无法达到上述数值。比如以峰值速率为例,在我国部署的5G系统中,带宽100 MHz、5G终端接收4流,再考虑帧结构以及参考信号开销等,下行峰值速率1.4 Gbps左右,用户能够体验到的实际5G速率与ITU所定义的“5G峰值速率相比4G提升200倍”相差甚远。

 

 

 

所以,5G商用,势必将是一场“持久战”。可以预计,未来几年,5G都将处于技术标准深入和产业化培育的关键时期。

 

而在这场“持久战”之中,5G产业持续的技术创新、产品创新、产品规模批量生产,都绝对离不开优秀的“测试测量”解决方案。后续5G商用的基础是需要底层网络具备足够好的性能,而这些,都必须通过对技术、设备、网络的“测试测量”来体现。此外,后续在对5G商用产品的性能优化中,“测试测量”更是必不可少的手段。

 

 

因此,对于设备商、方案商、集成商、电信运营商们而言,需要优秀的5G测试测量方案以及优质的5G测试测量设备来保证5G产品的质量、保证从核心网到终端的5G系统端到端的质量,以推进5G产业不断走向成熟。

 

 

然而,另一方面,后续5G技术的发展,也将给5G测试测量带来诸多挑战。

 

作为5G无线信号传播的基本技术,射频技术的研发、验证以及最终应用水平,直接制约着5G系统的发展。未来的5G商用系统将使用大规模天线、超密集组网、新型多址、全频谱接入等多种新技术,形成统一的而且能够按照业务需求进行动态配置的空中接口和网络架构等。其中典型的5G射频技术包括毫米波工作频段、数百兆赫兹的信号带宽、多达128或256个阵子的Massive MIMO系统、更高阶调制方式以及高功率5G终端的进一步演进等技术。又比如,毫米波的特性对高频段器件的设计、制造、封装、测试和校准等环节提出了新需求——在设计方面,要求带宽超过800 MHz,工作频率达到1 GHz在制造方面,制造工艺将持续升级,将使用7nm工艺以满足5G高速率和低功耗的需求;在封装方面,将推进集成、系统级封装技术的应用。

 

 

这些将使得5G设备日益复杂,为了最大限度缩短5G产品上市时间并降低测试成本,必须采用全新的测试测量方法,同时也对测试测量系统提出了更为严格的要求。后续5G系统测试测量技术和产品的设计思想、研发方法、测试接口、关键性能指标等都必须跟随甚至要领先于相应的5G核心技术发展而不断演进。

 

可以预见,要解决这些问题,需要测试测量企业有着深厚的行业积累。从2012年至今,全球测试测量的领军型企业——美国国家仪器有限公司(NI)就与世界各地的领导型研究所、大学、企业、主流移动通信运营商等紧密合作,开发高度模块化、软件定义的测试策略和解决方案,持续助力5G技术标准化、原型验证、设备预研与优化、技术试验、商用落地。

 

于此过程中,早在2015年,NI就以“5G射频领先用户计划”与业界领先的企业、高校、运营商等构建5G生态圈,助力5G商用加速;尤其是,NI不断加大投入中国5G市场,去年,NI在上海成立了研发中心及亚太区培训中心,配备了专门的5G/射频研发团队。

 

正是有了如此深厚的积累,笔者观察到,在经过多年5G产业合作后,NI提出,将为全球5G商用产品的性能优化提供低成本解决方案,以加快推进5G系统研发、推动5G产业进步。

 

其中最直接的体现,就是NI于近日发布了白皮书《5G半导体测试工程师指南》。这份白皮书可谓5G射频工程师门的手册宝典:全面第总结了5G射频工程师在5G宽带测试中面临的五大类挑战——包括测试更复杂的宽带波形、配置宽带测试台以覆盖广泛的频率范围、分析和验证5G组件(8个主要挑战)、Massive MIMIO与波束赋型的OTA测试(15个主要挑战)、过渡至批量5G设备生产,而且对于这些每一大类的挑战,NI都给出了相应的领先型解决方案。

 

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
Soitec 发布 2020 财年第一季度报告

北京,2019年8月23日——作为设计和生产创新性半导体材料的全球领军企业,法国Soitec半导体公司公布了2020财年第一季度财报(截止至2019年6月30日)。

屏幕创新成了5G终端的创新热点?技能树有没有点“歪”?

5G时代中,可弯曲、折叠的屏幕是智能终端发展的一个重要趋势,而实现这种新形态的终端,屏幕厂商可谓功不可没。

Strategy Analytics:尽管对5G的兴趣浓厚,美国智能手机用户换机周期延长至33个月

Strategy Analytics最新发布的研究报告《美国智能手机换机率和品牌动态》指出,苹果智能手机用户目前平均使用其手机18个月而三星为16.5个月。 五分之一的白人计划使用他们的手机3年或更长,而越来越多的55-64岁的用户推迟其购机周期超过3年。

更多资讯
从硬件角度来看,如何做好可靠性测试?

从硬件角度出发,可靠性测试分为两类:以行业标准或者国家标准为基础的可靠性测试。比如电磁兼容试验、 气候类环境试验、机械类环境试验和安规试验等。 

芯视界发布全球领先单光子检测激光测距 ToF 芯片

作为机器三维视觉的重要传感器,基于激光脉冲飞行时间(Time-of-Flight)的三维图像传感器(ToF Image Sensor)相比较传统的二维图像传感器(CMOS Image Sensor)提供额外维度的感知,赋予智能终端更加精确高效的环境场景捕捉能力。

中国的“缺心少魂”现象正在逐渐减缓,另一个软肋高端科学仪器依赖进口怎么破?

近日,中国科技界最轰动的事情,非华为正式发布自研的鸿蒙系统莫属。华为消费者业务CEO余承东表示,鸿蒙系统是全世界第一个面向全场景微内核的分布式OS。另外,余承东也表示,如果安卓系统无法使用,可随时启用鸿蒙。

FFT分析在示波器中的应用详解
FFT分析在示波器中的应用详解

目前,频谱分析在各种噪声、声波、震动、电声、生物、化学、医学和建筑等诸多领域中发挥了十分重要的作用。本文将通过解析相关基本参数,分享4M样本点在FFT分析中的优势。

零漂移精密运算放大器参数分析和基本构成
零漂移精密运算放大器参数分析和基本构成

零漂移精密运算放大器是专为由于差分电压小而要求高输出精度的应用设计的专用运算放大器。它们不仅具有低输入失调电压,还具有高共模抑制比(CMRR)、高电源抑制比(PSRR)、高开环增益和在宽温度及时间范围的低漂移(见表1)。这些特征使其非常适用于诸如低边电流检测和传感器接口、特别是具有非常小的差分信号的应用。