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5G面临的测试挑战及解决方案 

作者:屠方泽时间:2017-04-27来源:电子产品世界收藏
编者按:5G相关开发工作已经加快,而诸如毫米波、大规模天线OTA测试等测试问题仍然是5G面临的重要考验。本文就相关测试问题及解决方案进行了介绍和分析。

作者/ 屠方泽 美国国家仪器有限公司

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201704/358512.htm

摘要相关开发工作已经加快,而诸如、大规模天线OTA问题仍然是面临的重要考验。本文就相关问题及解决方案进行了介绍和分析。

802.11ax和LTE NR测试方案

  目前,行业内比较关注的两点是802.11ax测试方案和LTE NR的硬件原型及测试方案。 802.11ax是WiFi通信技术802.11ac协议的演进,旨在增强系统的吞吐率和解决密集人群介入单个AP的接入问题。在802.11ax中提出了1024 QAM的调制方式,高阶的调制方式对射频硬件的性能提出了较高的要求。NI于2016年发布的第二代矢量信号收发仪和最新的WLAN测试工具包是一个成熟的测试方案,能够准确实现802.11ax协议的测试,并且1024QAM EVM的测试性能优于-50dB。

  LTE NR是4G蜂窝通信LTE技术的演进,在今年3GPP RAN#75会议上,多家通信巨头集体宣布支持加速 NR标准化进度,同意将5G NR Non-Standalone(非独立组网)从原计划的标准完成时间2018年6月提前到2017年12月,以满足部分运营商在2019年实现5G商用的强烈需求。在LTE NR方面,NI于2017年3月22日的WCNC会议上,与美国运营商Verizon合作展示了基于NR架构的28GHZOFDM系统。

和大规模天线OTA测试挑战

  从长期来看,5G比较大的挑战是毫米波和大规模天线OTA测试。毫米波通信和大规模天线技术无疑是5G通信中的亮点技术。NI已经在这两个技术点做了非常成熟的技术储备和市场应用方案。

  在Massive MIMO方向上,NI从2014年开始和瑞典Lund University合作,在全球第一次实现了100天线的大规模天线信道测量和硬件原型化平台。之后又积极地和国内外通信研究公司和相关通信设备供应商合作(包括Bristol University、Intel和东南大学等NI射频领先用户),业界可以更高效地将最新的通信算法快速地原型化在真实的通信系统中。

  在毫米波通信上,从信道测量开始到硬件的原型化通过和纽约大学、诺基亚网络、上海无线通信研究中心、北京邮电大学等射频领先用户的合作。 NI和诺基亚网络公司共同开发了数据传输速率高达10 GB/s的毫米波通信链路,这是目前公开展示的速度最快的移动接入无线系统。 这个超快宽带速率符合工业对5G网络的预期,尤其为用户提供了比最先进WiFi网络高出50倍的数据速率和延迟降低。

提高测试效率关键方案

  5G测试中碰到的一个明显的问题在于通信协议的增加,使得无线测试的难度在无形增加。图1是从2000年开始无线协议增加的变化。

  但是另一方面,无线芯片的测试成本在不断地降低,所以,如何有效地提高无线芯片的测试效率成为了企业盈利的关键。在这方面,NI提出软件定义无线电的架构和PXI模块化的硬件测试方法来提高测试效率,降低测试成本。

  软件定义无线电的架构,可以更高程度上复用测试系统硬件,同样的系统硬件加载不同的软件工具包(WLAN无线测试工具包、蓝牙测试工具包、LTE/LTE-A测试工具包),就可以实现WLAN、蓝牙和LTE网络不同的测试功能。另一方面,PXI的模块化特性保证了系统中的模块可以灵活地配置和升级,确保了这个平台上的产品能够借助于快速的CPU和FPGA,从而确保了更快的测试处理速度。


  本文来源于《电子产品世界》2017年第5期第18页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



关键词: 5G 测试 毫米波 201705

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