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　　如今，5G通信成為熱門(mén)話(huà)題。今年初，中國(guó)啟動(dòng)5G試驗(yàn)，對(duì)5G各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和論證，對(duì)有競(jìng)爭(zhēng)力的方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)，以加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;三大電信運(yùn)營(yíng)商也根據(jù)各自工作部署，開(kāi)始有序推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)前期的研發(fā)和實(shí)驗(yàn)工作，并制定了2020年啟動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)商用的計(jì)劃。在通信布網(wǎng)、測(cè)試先行的思路下，隨著主要通信廠商進(jìn)入預(yù)研階段，羅德與施瓦茲、是德科技、安立、大唐聯(lián)儀、星河亮點(diǎn)等國(guó)內(nèi)外測(cè)試設(shè)備公司紛紛展開(kāi)新一代通信技術(shù)的研發(fā)，提供測(cè)試解決方案。

　　高頻、大容量

　　成測(cè)試主要挑戰(zhàn)

　　毫無(wú)疑問(wèn)，物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，成為5G的主要驅(qū)動(dòng)力。面向2020年及未來(lái)，超高清、3D和虛擬現(xiàn)實(shí)的流行，將會(huì)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸速率大幅提升，同時(shí)用戶(hù)還希望能夠在體育場(chǎng)、演唱會(huì)等超密集場(chǎng)所，高鐵、車(chē)載、地鐵等高速移動(dòng)環(huán)境下也能夠獲得一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn);加之物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，智能家居、智能電網(wǎng)、視頻監(jiān)控、移動(dòng)醫(yī)療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)提出了更嚴(yán)格的低延時(shí)、高可靠性、大容量等需求。這是5G發(fā)展的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。然而，為了滿(mǎn)足5G 高速度、低延遲高可靠、高連接低功耗的需求，帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、新物理層、新波形、頻譜、傳輸網(wǎng)、時(shí)延、能耗、基站形態(tài)、天線(xiàn)等各種挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)都需要測(cè)試方案的跟進(jìn)。

　　對(duì)此，大唐聯(lián)儀總工程師李孟喜表示，應(yīng)對(duì)上述需求，MassiveMIMO 與波束成型技術(shù)和載波聚合技術(shù)將成5G 通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，這也是5G測(cè)試設(shè)備的主要挑戰(zhàn)。首先，5G終端對(duì)射頻的指標(biāo)要求越來(lái)越高，首要支持高頻段，達(dá)到60GHz，超大帶寬，至少支持500MHz，支持更高階調(diào)制，如256QAM、超低的EVM、-50dBm、優(yōu)異的相位噪聲指標(biāo)、-120dBc以及更低的鄰道泄露比等射頻指標(biāo)。不同于之前移動(dòng)通信大部分集中于3GHz以下的狀況，5G時(shí)代的頻段除了傳統(tǒng)的6GHz以下頻段，還新增了28 GHz、38G~40GHz、57G~64GHz、70G~75GHz、81G~89GHz等高頻段;帶寬至少500MHz，甚至高達(dá)3GHz。測(cè)試儀表需要針對(duì)高頻段的支持開(kāi)展中頻、射頻的新技術(shù)、新方案的研究和開(kāi)發(fā)。其次，5G時(shí)代的Massive MIMO要求天線(xiàn)數(shù)量可能多達(dá)128根之多。測(cè)試儀表需要針對(duì)該特性研發(fā)支持多天線(xiàn)同時(shí)測(cè)試，支持更多的射頻通道和端口，射頻設(shè)計(jì)、多端口結(jié)構(gòu)方案等方面均需提升。最后，5G時(shí)代的數(shù)據(jù)速率要求相對(duì)于4G時(shí)代至少提升1000倍。

　　北京星河亮點(diǎn)技術(shù)股份有限公司副總裁徐國(guó)鑫也表示，對(duì)測(cè)試行業(yè)來(lái)說(shuō)，5G是一個(gè)很艱難的工作。大容量通信需要新的空中接口和新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)比傳統(tǒng)儀表測(cè)試，5G在高可靠、低延時(shí)上的要求提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。從儀表測(cè)試技術(shù)來(lái)看，可以把5G分成三大類(lèi)：一是天線(xiàn)增強(qiáng)技術(shù)，二是波束成型，三是3D MIMO。這要求測(cè)試設(shè)備的體積更小、集成度更高。按照傳統(tǒng)天線(xiàn)的接入技術(shù)是達(dá)不到要求的，一般需要通過(guò)空中接口、空中無(wú)線(xiàn)的方式進(jìn)行測(cè)試，整個(gè)測(cè)試的理論、測(cè)試方法、測(cè)試儀器都是新的。

　　端到端解決方案

　　仍是發(fā)展趨向

　　盡管存在挑戰(zhàn)，且目前5G還在預(yù)研階段，標(biāo)準(zhǔn)尚在制訂當(dāng)中，但國(guó)際廠商行動(dòng)相對(duì)領(lǐng)先，已經(jīng)開(kāi)始推出針對(duì)5G測(cè)試的解決方案。

　　是德科技研發(fā)部高級(jí)研發(fā)經(jīng)理張海濤認(rèn)為測(cè)試測(cè)量解決方案的靈活性至關(guān)重要，是德科技正在通過(guò)軟件和模塊化兩大途徑來(lái)提升解決方案的靈活性。還有就是客戶(hù)需要低成本測(cè)試工具和降低方案的成本，另一個(gè)就是Massive MIMO基站的測(cè)量方法和方案，需要跟業(yè)內(nèi)做5G基站的合作伙伴一起定義。

　　羅德與施瓦茨(R&S)公司也表示，雖然目前5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚在討論中，但是羅德與施瓦茨已經(jīng)開(kāi)始投入到相關(guān)測(cè)試技術(shù)及方案研究中。針對(duì)5G廣泛認(rèn)可的毫米波、大規(guī)模天線(xiàn)陣、新空中接口等關(guān)鍵技術(shù)，R&S公司提供完整的測(cè)試解決方案，可以幫助設(shè)備廠家進(jìn)行相應(yīng)5G技術(shù)的研究。

　　專(zhuān)家觀點(diǎn)

　　大唐聯(lián)儀總工程師李孟喜

　　研發(fā)集成一體化5G測(cè)試儀表

　　對(duì)測(cè)試來(lái)說(shuō)，由于協(xié)議和算法還未定型，所以暫時(shí)不會(huì)涉及，當(dāng)前主要集中在明確的高頻段、高帶寬的毫米波測(cè)試和Massive MIMO方向上，已有一些測(cè)試廠商基于之前的技術(shù)積累給出了一些高頻段測(cè)試儀表，但并非針對(duì)5G的最終方案。后續(xù)需解決的5G是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，測(cè)試規(guī)范是在核心規(guī)范制定之后才能確定。大唐聯(lián)儀正在投入力量研究具有高測(cè)量頻率、寬測(cè)量帶寬、優(yōu)異射頻性能和收發(fā)集成一體等特點(diǎn)的5G測(cè)試儀表。

　　羅德與施瓦茨公司技術(shù)經(jīng)理Corbett Rowell

　　5G與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用密不可分

　　5G與4G的應(yīng)用生態(tài)并不相同，4G仍以移動(dòng)手機(jī)為主，可是5G時(shí)代的主流應(yīng)用必將是物聯(lián)網(wǎng)。所以在研究測(cè)試的時(shí)候，需要使IoT能與5G網(wǎng)絡(luò)共存，如果我們想使IoT以更加大規(guī)模的方式進(jìn)行部署，就需要有一個(gè)信號(hào)嵌入到4G當(dāng)中，與4G等網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多連接。在5G技術(shù)中，追求使用多裁波波形、微波頻率、毫米波涉率和更寬調(diào)制帶寬，目前正在研究的波形包括OFDM、FBMC、UFMC等。預(yù)計(jì)5G的波形將會(huì)是OFDM的一種變形。

　　是德科技研發(fā)部高級(jí)研發(fā)經(jīng)理張海濤

　　應(yīng)對(duì)測(cè)試場(chǎng)景的復(fù)雜性

　　隨著5G的演進(jìn)，對(duì)于測(cè)試的場(chǎng)景需求會(huì)非常復(fù)雜，以往單臺(tái)儀表和應(yīng)用就能滿(mǎn)足用戶(hù)，將來(lái)就會(huì)不滿(mǎn)足。我們現(xiàn)在的想法是希望給用戶(hù)提供更加完整的測(cè)量和全套解決方案，包括現(xiàn)有成熟的軟硬件產(chǎn)品和為用戶(hù)定制的硬件和集成軟件產(chǎn)品，這樣能夠更好地適應(yīng)5G用戶(hù)特殊的測(cè)量需求。是德科技5G仿真和測(cè)量解決方案包括：毫米波、寬帶信號(hào)生成和分析，物理層設(shè)計(jì)，MIMO、射頻、微波和毫米波元器件和天線(xiàn)，以及高速數(shù)字和功率測(cè)量。