如今，5G通信成为热门话题。今年初，中国启动5G试验，对5G各项关键技术进行研究和论证，对有竞争力的方案进行标准化推动，以加快产业化进程；三大电信运营商也根据各自工作部署，开始有序推进5G网络前期的研发和实验工作，并制定了2020年启动5G网络商用的计划。在通信布网、测试先行的思路下，随着主要通信厂商进入预研阶段，罗德与施瓦兹、是德科技、安立、大唐联仪、星河亮点等国内外测试设备公司纷纷展开新一代通信技术的研发，提供测试解决方案。
高频、大容量
成测试主要挑战
毫无疑问，物联网的快速发展，成为5G的主要驱动力。面向2020年及未来，超高清、3D和虚拟现实的流行，将会驱动数据传输速率大幅提升，同时用户还希望能够在体育场、演唱会等超密集场所，高铁、车载、地铁等高速移动环境下也能够获得一致的业务体验；加之物联网的广泛应用，智能家居、智能电网、视频监控、移动医疗、车联网等应用对移动通信技术提出了更严格的低延时、高可靠性、大容量等需求。这是5G发展的现实基础。然而，为了满足5G 高速度、低延迟高可靠、高连接低功耗的需求，带来了网络架构、新物理层、新波形、频谱、传输网、时延、能耗、基站形态、天线等各种挑战。这些挑战都需要测试方案的跟进。
对此，大唐联仪总工程师李孟喜表示，应对上述需求，MassiveMIMO 与波束成型技术和载波聚合技术将成5G 通信网络的主流技术，这也是5G测试设备的主要挑战。首先，5G终端对射频的指标要求越来越高，首要支持高频段，达到60GHz，超大带宽，至少支持500MHz，支持更高阶调制，如256QAM、超低的EVM、-50dBm、优异的相位噪声指标、-120dBc以及更低的邻道泄露比等射频指标。不同于之前移动通信大部分集中于3GHz以下的状况，5G时代的频段除了传统的6GHz以下频段，还新增了28 GHz、38G~40GHz、57G~64GHz、70G~75GHz、81G~89GHz等高频段；带宽至少500MHz，甚至高达3GHz。测试仪表需要针对高频段的支持开展中频、射频的新技术、新方案的研究和开发。其次，5G时代的Massive MIMO要求天线数量可能多达128根之多。测试仪表需要针对该特性研发支持多天线同时测试，支持更多的射频通道和端口，射频设计、多端口结构方案等方面均需提升。最后，5G时代的数据速率要求相对于4G时代至少提升1000倍。
北京星河亮点技术股份有限公司副总裁徐国鑫也表示，对测试行业来说，5G是一个很艰难的工作。大容量通信需要新的空中接口和新的网络结构，对比传统仪表测试，5G在高可靠、低延时上的要求提高了一个数量级。从仪表测试技术来看，可以把5G分成三大类：一是天线增强技术，二是波束成型，三是3D MIMO。这要求测试设备的体积更小、集成度更高。按照传统天线的接入技术是达不到要求的，一般需要通过空中接口、空中无线的方式进行测试，整个测试的理论、测试方法、测试仪器都是新的。
端到端解决方案
仍是发展趋向
尽管存在挑战，且目前5G还在预研阶段，标准尚在制订当中，但国际厂商行动相对领先，已经开始推出针对5G测试的解决方案。
是德科技研发部高级研发经理张海涛认为测试测量解决方案的灵活性至关重要，是德科技正在通过软件和模块化两大途径来提升解决方案的灵活性。还有就是客户需要低成本测试工具和降低方案的成本，另一个就是Massive MIMO基站的测量方法和方案，需要跟业内做5G基站的合作伙伴一起定义。
罗德与施瓦茨（R&S）公司也表示，虽然目前5G技术标准尚在讨论中，但是罗德与施瓦茨已经开始投入到相关测试技术及方案研究中。针对5G广泛认可的毫米波、大规模天线阵、新空中接口等关键技术，R&S公司提供完整的测试解决方案，可以帮助设备厂家进行相应5G技术的研究。
专家观点
大唐联仪总工程师李孟喜
研发集成一体化5G测试仪表
对测试来说，由于协议和算法还未定型，所以暂时不会涉及，当前主要集中在明确的高频段、高带宽的毫米波测试和Massive MIMO方向上，已有一些测试厂商基于之前的技术积累给出了一些高频段测试仪表，但并非针对5G的最终方案。后续需解决的5G是标准规范的制定，测试规范是在核心规范制定之后才能确定。大唐联仪正在投入力量研究具有高测量频率、宽测量带宽、优异射频性能和收发集成一体等特点的5G测试仪表。
罗德与施瓦茨公司技术经理Corbett Rowell
5G与物联网的应用密不可分
5G与4G的应用生态并不相同，4G仍以移动手机为主，可是5G时代的主流应用必将是物联网。所以在研究测试的时候，需要使IoT能与5G网络共存，如果我们想使IoT以更加大规模的方式进行部署，就需要有一个信号嵌入到4G当中，与4G等网络实现多连接。在5G技术中，追求使用多裁波波形、微波频率、毫米波涉率和更宽调制带宽，目前正在研究的波形包括OFDM、FBMC、UFMC等。预计5G的波形将会是OFDM的一种变形。
是德科技研发部高级研发经理张海涛
应对测试场景的复杂性
随着5G的演进，对于测试的场景需求会非常复杂，以往单台仪表和应用就能满足用户，将来就会不满足。我们现在的想法是希望给用户提供更加完整的测量和全套解决方案，包括现有成熟的软硬件产品和为用户定制的硬件和集成软件产品，这样能够更好地适应5G用户特殊的测量需求。是德科技5G仿真和测量解决方案包括：毫米波、宽带信号生成和分析，物理层设计，MIMO、射频、微波和毫米波元器件和天线，以及高速数字和功率测量。
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