在各行各业数字化转型的过程中,测试测量是技术高效落地和产品质量保障的核心环节。特别是无线通信、汽车电子、量子技术、新太空、IoT、网络技术/云计算等领域,对测试测量技术提出了新的应用需求。
 


是德科技大中华区市场总经理郑纪峰表示,伴随这些技术趋势的演进,更高频宽、更高速率、更复杂网络设计成为未来多数系统的特点,进而对更高频率、更复杂信号测试带来挑战。他以5G/6G和宽带卫星系统为例谈到,5G实现了高速互联,以及在垂直行业的应用。未来,6G和宽带卫星通信可能要肩负空天一体化的重任,即在地球上任何一个地方都可以实现通讯和互联,卫星的工作波段将会在毫米波甚至更高频段。这是目前可以看到的新一代通信应用的方向,对复杂信号提出了更高要求。

 

 
是德科技大中华区市场总经理郑纪峰

 

毫米波性能测试助力5G、航空航天与国防以及卫星通信创新

 

是德科技从上世纪五六十年代开始,就专注于微波和毫米波波段的产品研发和解决方案。面向用户对更多数据、更高频率和更高带宽的需求不断增长,将毫米波设计和测量方面的专业技术引入了信号分析仪和发生器解决方案中,来支持最新的5G无线技术、雷达、航空航天与国防、卫星以及通信研究。

 

是德科技大中华区政府与服务市场经理李坚表示,当海量数据应用成为日常生活的刚需,高带宽应用就成为必需。这不仅包括宽带无线接入,还有随处可及的数据流量服务,最典型的应用就是自动驾驶。毫米波传感器目前应用最为广泛,从传统的24GHz频段向77GHz、79GHz在发展,且频段提升的同时带宽也延伸到了4GHz的量级。

 


是德科技大中华区政府与服务市场经理李坚

 

他强调,不管是个体消费的需求,还是自动驾驶、安全驾驶等明确的发展诉求,高带宽应用的市场正在成为人类社会发展的推动力。这正是看到这一发展风口,是德科技推出了N9042B UXA X系列信号分析仪。

 

信号分析仪其实是一个比较传统的产品,面向新的应用需求,目前主要面向三大挑战:第一,宽带应用带来的最直接问题就是宽带在更高的频段上;第二,即使是在更高的频率、更宽的带宽下还要实现最优信道传输,必须要通过更加精准的编码和调制,提升信道容量。第三,在毫米波频率下,信号更容易产生损伤,从而影响信号质量,例如 IQ 调制误差、相位噪声、失真、信噪比、幅度和相位线性度等等。

 

面向上述挑战,是德科技通过基础材料与器件创新,几乎专为N9042B UXA X系列重新设计的低噪声放大器、运放、混频器件等,实现了更为宽广的分析带宽和动态范围,来解决棘手的应用挑战,如紧张的设计裕量和时间表、复杂的调制方案和苛刻的标准。

 

信号分析仪中的EVM指标非常关键,N9042B UXA X比上一代旗舰级产品提升了约5dB,达到47dB,使得高阶调制的矢量信号分析能力得到了大幅提升。此外,N9042B UXA X可提供连续扫频、配有预选功能,从2Hz到110GHz扫描以及最高11GHz 分析带宽,可以清晰查看信号细节。并且通过更优良的DANL、经过校正的 4 GHz 分析带宽,可以分别实现快速发现雷达设计中的带外发射或杂散、开发高吞吐量卫星通信设计。

 

在蜂窝通信测试方面,按照 3GPP 5G NR R15和R16标准测试 5G 组件和设备,需要使用更精确、更灵敏、带宽更大的解决方案。N9042B 信号分析仪利用 5G NR 信号分析软件,可以测试发射机设计的EVM等真实性能。用户只需一次按键,即可完成发射机的下行链路和上行链路测量。

 

卫星通信系统由于需要使用复杂的方法来表征宽带元器件。在表征放大器和元器件时,用户需要使用比目标应用更大的带宽。据介绍,N9042B UXA X 系列信号分析仪解决方案可以结合以下产品,实现高精度测量:与Keysight V3050A 信号分析仪扩频器结合,能够在高频范围内对宽带信号进行精准测量。与Keysight RCal 接收机校准仪结合,可以校正系统路径损耗和最高 5 GHz 中频带宽的频率响应,无需使用外部矢量网络分析仪,也不需要多次连接电缆和手动执行测试端面表征。与配套的 VXG 微波信号发生器搭配使用,能够提供大输出功率、超低相位噪声和大带宽,满足无线、航空航天与国防等应用的苛刻需求。

 

硬指标决定了产品的核心竞争力,而要达到更好的用户体验,还需要在易用性方面进一步提升。与N9042B UXA X系列信号分析仪同期发布的还有接收机校准器,帮助校准过程能够自动完成。此外,通过引入已有的测量应用软件和信号分析软件,确保设计符合最新标准,并且实现了软件跨平台的使用,降低了应用门槛。

 

O-RAN端到端方案推动多厂商 5G 网络加速创新

 

当前,许多移动运营商在根据O-RAN联盟制定的规范部署原生云和虚拟无线接入网(RAN)架构,从而高效交付5G业务。随着向多厂商网络的转型,互操作性和性能遇到了巨大挑战。行业需要端到端的测试来确保满足性能要求,包括从RAN边缘到5G核心网(5GC)进行的测试,以及从早期芯片预开发到系统集成的全流程测试。是德科技目前已推出一套端到端的解决方案,通过全面测试异构网络,使得厂商能够扩展其设计的功能,移动运营商能够交付支持创新业务的解决方案。

 

 

是德科技大中华区无线市场部经理白瑛介绍,Open-RAN带来了无线单元(O-RU)、分布式单元(O-DU)、中央单元(O-CU)之间模块的互联互通问题,需要对单独的某个模块分别进行测试。而针对不同的模块,测试方式和要求可能完全不通。因此,是德科技推出了开放式无线接入网架构套件(KORA),这是一套完整的解决方案,用以满足不同用户、不同模块、不同阶段的测试需求,便于加速开发、集成和部署符合O-RAN要求的设备。

 

 
是德科技大中华区无线市场部经理白瑛

 

KORA产品组合从用户端、基站、核心网、接入网测试等实现了端到端的方案覆盖,主要包括OpenRANStudio、UeSIM、RuSIM、CoreSIM、DuSIM、CuSIM、RIC测试、ATIPentest、CyPerf、BreakPoint、VisionEdge、IxNetwork、CloudPeak和NemoOutdoor等一系列产品。
 

从市场规模来看,现阶段O-RAN规模跟传统基站虽然相差甚远。白瑛表示,这一市场现在虽然还处在探索和开始发展的阶段,但是确实存在众多的市场需求,有很多客户在询问并征求解决方案,是德科技一直强调be first,选择在市场发展初期就推出完整的O-RAN解决方案。“既然是创新,既然是一次机遇,为什么不抓住试一试呢”,他说道。

 

多措并举应对未来复杂、多样网络测试需求

 

移动数据接入、边缘计算的爆发等趋势都在使得网络架构变得越来越复杂,对于测试验证技术也带了不同于以往的挑战。

 

郑纪峰表示,在更快速率、更高带宽,更高频段,更复杂信号方面,以往的应用多在军工、国防和航空航天领域。今天,这些技术趋势开始向商业应用领域扩展,而商用领域对成本更为敏感。是德一方面致力于将一些适合的方案推向新的应用市场中。另一方面,是德科技近年来大举并购了Prisma、Ixia、Sanjole、Eggplant等公司,提升了在O-RAN接入网测试、核心网测试、用户体验/用户界面的AI测试等能力,极大完备了面向不同应用领域的解决方案需求。

 

特别是最近半年、一年以来,快手、美团、抖音等新型的互联网力量,开始建立自己的数据中心,还有一些创新公司,通过购买成本较低、基于IT架构的基础硬件设施,以及微软的开源协议架构,来搭建的数据中心。

 

白瑛介绍,以上变化中其实存有很多测试需求,比如如何确保购买的IT硬件设施符合性能要求?软件搭建好之后,如何确保性能能够达到预期的网络架设目标?以前是没有标准去衡量的。但现在是德科技根据微软的SONiC协议,也可以完成相关的测试。这是一个明确变化,数据中心人人化、大众化,成本方面也要做到更优。

 

李坚补充,随着网络越来越复杂,应用越来越繁多,特别是很多垂直应用,原有的营运模式是很难支持的。因此是德科技在硬件设计方面强调平台化和软件化,选取了不同性能的器件构成不同系列的产品,但架构是一致的,另外,通过软件的方式去实现丰富的功能。通过开放式的平台,可以让客户尽快导入应用中,加速创新。