5G关键技术逐个攻破 应对多应用场景SDR发挥重要作用

来源:华强电子网 作者:包永刚 时间:2017-09-12 10:01

测试 5G SDR

  5G标准化的进程还在持续推进,5G的关键技术如毫米波、Massive MIMO、超高密度网络等正在被不同的测试测量厂商用不同的方式逐一攻破。关键技术之外,5G的应用也将不仅仅局限于移动通信,智能汽车、智能建筑、智慧工厂等也将采用5G,那么软件无线电(SDR)又将发挥怎样的作用?

  攻5G毫米波/MIMO关键技术 测试厂商各出妙计

  5G标准化的未完成已经给5G测试带来了挑战,为实现5G的高可靠、低延时、低功耗、大连接等特性,毫米波通道探测、Massive MIMO、超高密度网络,以及多载波滤波等关键技术的验证挑战也不可避免。“早在2010年NI成立射频领先计划的时候就把上述技术在内的新型波形研究作为关键技术。同时,在原型化的阶段,我们也看到了这些关键技术对于未来测试设备带来的挑战,其中最重要的就是需要在测试设备上快速相应协议的变化,推出可以灵活扩展通道数量,自定义测试IP,灵活覆盖射频频段的需求。”美国国家仪器(NI)负责射频与无线业务的技术市场工程师屠方泽对《华强电子》记者表示。

美国国家仪器(NI)负责射频与无线业务的技术市场工程师屠方泽

  他同时表示:“以毫米波通道探测技术举例,毫米波频段的信道特性研究一直是5G运营商和科研机构的一个热点,通过全面了解毫米波信道的特性才能更好的制定相关的通信协议。毫米波信道探测实际上是为了全面了解毫米波信道的特性。美国的运营商AT&T和NI合作推出了基于模块化平台的毫米波信道测量平台。通过模块化的硬件设计并加入FPGA处理能力,灵活的从SISO扩展到MIMO,并且正是由于FPGA的处理能力,所以将原来需要15分钟的测量时间缩短到了150毫秒,完全实时的显示测量结果,大大缩短测量信道的时间。另外,通过和国内外领先的通信设备供应商合作,NI推出了灵活的毫米波原型样机已经提供可以覆盖40GHz以上和40GHz以下的2GHz带宽最大可扩展8X8 MIMO的毫米波原型样机,并且提供相对应的单载波和OFDM的参考设计系统,从而面对New Radio的原型化和测试挑战。”

法国MVG集团ORBIT/FR欧洲有限责任公司总经理兼5G项目负责人Aleksis Anterow

  法国MVG (Microwave Vision Group )集团ORBIT/FR欧洲有限责任公司总经理兼5G项目负责人Aleksis Anterow表示,一般来说将5G无线测试分为两类:UE RF测试和UE RRM(无线电资源管理)测试。UE RF测试作为视线测试执行,将测量参数整合为全部或部分球体,或在单个点测量。一些UE RRM测试需要更复杂的测试设置,在测试室内创建真实环境的通道模型。原因是RRM测试与用户设备在真实网络中如何执行(例如从一个基站(gNB)移动到另一个基站)或者在大规模MIMO场景中被波束跟踪的情况有关。潜在地,接入点可以用于通过导频信道来广播UE配置信息,例如使用与在现场实际网络设备部署相同的概念来指示UE固定波束。在表征天线解决方案执行情况方面,仅测量过去使用的传统天线参数(例如LTE中的TRP和TIS)是不够的。相反,能够快速找到光束的正确方向,用UE设备锁定目标,通过波束成形等自适应地避免强干扰源将是需要测量的重要系统参数,以确保产品性能得到优化。因此,测试系统需要能够处理各种各样的测试用例,从仿真动态通道环境中的相对简单的RF参数到复杂的系统性能测试。用于5G 毫米波的3GPP信道模型已经标准化,但该模型主要应用于系统级网络设计和网络规划。对于设备开发的实验室测试,还需要能够在DUT(Device Under Test)位置模拟通道模型。在实际测试应用中,标准的3GPP模型太复杂,无法在实验室环境中直接应用,它需要进行简化。而如何定义与高级标准模型相关联的这种简化的信道模型,以期可在测试实验室中更有效地实施起来,暂时还在3GPP的讨论中。其最终的目标是能够模拟设备在现场的表现。

  因此,Aleksis Anterow认为:“Massive MIMO驱动了UE和gNB的复杂性增加。为了能够测试具有移动设备和干扰源的设备中的性能和算法,需要在测试实验室中的DUT位置仿真多个gNB以及其他UE设备。而且这也需要能够在结合其他移动设备和网络的干扰源的实际环境中,观察测试设备如何执行,包括其算法。”


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