高頻、高帶寬、大規模天線、復雜的三維建模，使得5G測試與4G相比區別很大。如果使用傳統方法會帶來測試成本的急劇升高，而降低成本是整個行業發展的需要，行業急需可靠的、高性價比的解決方案來幫助完成5G網絡的功能性能測試，思博倫的5G massive MIMO傳導以及OTA測試解決方案可以成為備選方案之一。
近日，思博倫在京召開5G測試技術研討會，分享了一些他們對于SUB 6G頻段以及毫米波5G性能測試的一些思考研究和解決方案。思博倫通信全球產品經理肖輝和思博倫通信亞太區無線業務發展總監華忠也在與會期間分享了思博倫關于5G射頻測試的創新和思考。
5G測試以何為準?
如前所述，5G獨立組網標準將于本周內正式發布，我們不禁要問，既然這個標準還在議中，5G測試又該遵循哪種標準呢?對此，思博倫通信全球產品經理肖輝表示：“即將要出臺的是5G主網絡標準，而5G的測試標準是要落后于主網絡標準的。測試標準需要大家一起貢獻，標準的凍結需要很多次會議討論，越復雜的標準發展越慢，MIMO-OTA測試標準經過了10年，反復評估研究，才得以最終確定。”
思博倫通信全球產品經理肖輝
這也意味著5G測試標準仍不是短期內就能定論，但5G測試并非毫無頭緒，整個業界有大家共同遵循的共識。”即使沒有國際標準，運營商也會提出入網標準，也就是企業標準。現在，5G鏈路級測試已經滿足要求，而運營商更關注系統級測試，系統級的測試還沒有哪家廠商能做到，也沒有明確定義，運營商和廠商也都在摸索。”
5G測試之大不同
技術的不同使得測試層面也會出現差異，5G區別于4G的特征“頻譜效率達到4G的5倍以上、峰值數據速率達到千兆比特每秒(Gbit/s)、網絡能耗效率超過4G 100倍”，都無疑大大增加了5G測試的難度。
為了實現這些目標，5G采用了很多新的技術，包括大規模天線陣列波束賦形技術、超寬帶技術、毫米波技術等。其中，大規模天線陣列可以實現64X4或128X4的MIMO，在6GHz以下的頻段，5G 通信帶寬要求達到100MHz-400MHz, 在毫米波頻段(如28GHz, 39GHz 等), 帶寬要達到1-2GHz。 而毫米波的傳播屬性與以往的無線通信使用的頻段信號(<6GHz)差別很大，這個頻段的性能測試將會是個新的挑戰。
“思博倫作為測試設備公司，需要為5G設備運營商及廠商提供工具來驗證5G設備的性能。5G的新技術要求和難度，也給設備性能測試提出了巨大的挑戰。” 思博倫通信全球產品經理肖輝說，“首先，針對大規模天線陣列系統要求測試設備為每個天線單元提供無線鏈路，這樣，設備鏈路的密度會非常大;其次，帶寬的要求，需要測試設備在每個鏈路支持同樣的帶寬;至于毫米波頻段，還要提供新的測試方法。設備支持鏈路的增加，也增加了測試設備的成本，因此如何既能夠滿足5G測試的需求，又能不額外增加太大的設備成本，給測試設備的開發也帶來了挑戰。針對5G 新技術領域的要求，與以往4G以前測試設備不同，思博倫采用創新的方法，提出來目前行業里具有性價比的解決方案。”
兩個新名詞——相位矩陣和暗室
在了解5G測試解決方案之前，有兩個與5G測試相關的名字必須要了解一下——相位矩陣和暗室。思博倫通信亞太區無線業務發展總監華忠對其進行了介紹。“相位矩陣的引用，主要是為了減少對測試設備無線通道數量的要求，從而減低整體測試解決方案的造價。”
思博倫通信亞太區無線業務發展總監華忠
因為大規模天線陣列的引用，在無線傳播的時候，信號會從每個天線單元發出，這樣，每個天線單元就要分配一個專門的測試通道。 如果有128個天線單元，就要分配128個測試通道。 而相位矩陣可以把天線單元進行合并，并模擬天線陣列信號傳播的方向特性，然后通過較少數量的端口連接到測試設備進行測試，這樣，節約了大量的測試設備通道數，整體測試成本會大量降低。
在4G時代以及6GHz頻段下，傳導方式和輻射方式都可以用來測試設備性能。 不過，毫米波頻段，因為設備大多無法提供線纜連接，只能用空口輻射的方式進行性能的測試，所以需要引入“暗室“。“暗室的引用，是為了采用空口輻射的方式來對無線設備進行性能評估，通過在微波暗室里安裝一定的探頭，可以采集被測設備的信號，探頭的輸出可以連接到測試設備進行測試。”華忠說。
5G massive MIMO性能測試解決方案之特點
由于從4G演進過來的傳統測試手段會使5G性能測試系統笨重、價格昂貴同時難以擴展和維護，思博倫聯合了暗室廠商做Massive MIMO OTA測試以及引入虛擬暗室“相位矩陣”做Massive MIMO傳導測試，形成一種新的、經濟的測試方法學，這就是思博倫的5G massive MIMO性能測試解決方案。
不再使用大量的信道儀堆疊來支持大規模天線陣連接的5G massive MIMO性能測試解決方案被國家實驗室和系統廠商歡迎和認可。在毫米波頻段，因為支持毫米波的頻段的測試設備比較少，思博倫公司開發了頻率轉換設備，可以把信號頻率在<6GHz 頻度和毫米波頻段之間轉換，這樣，客戶可以使用現有地頻段的測試設備與頻率轉換設備結合，來完成對毫米波產品的性能測試。
“現在中國互聯網業務的發展速度遠遠超過過去的估計，視頻直播，移動支付，語音圖像識別，大數據分析，人工智能等無線互聯業務幾乎無處不在。4G的網絡能力，已經在一定程度上滿足不了消費者的用戶體驗要求，這就導致了無線運營商加快5G網絡的部署計劃。”肖輝說，“基本上全球主要運營商都開始了5G的試驗網和確定了自己的部署時間表。未來三年，5G的商用網絡將會大規模地在中國部署，由此帶來的新的移動多媒體業務、物聯網等，5G會催生出形形色色的新的殺手級應用，思博倫為即將到來的5G市場做好了準備。”
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