R&S：為5G技術(shù)提供完整測試方案

在2018年巴塞羅那世界移動通信大會（ MWC ）上羅德與施瓦茨（以下簡稱R&S;）公司提出的主題是“ 優(yōu)化當(dāng)前，設(shè)計未來 ”。R&S;公司提供涵蓋無線通信所有領(lǐng)域的測試與測量設(shè)備，尤其是針對當(dāng)前的5G測試需求也提出了全新的解決方案。

R&S; 5G測試方案

本次MWC展會上R&S;公司針對5G相關(guān)的芯片組、移動終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、移動網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)等不同方向提出了相應(yīng)的測試方案，下面就R&S; 5G相關(guān)測試解決方案做簡要介紹。

5G NR射頻信號的產(chǎn)生與分析：R&S;公司的矢量信號發(fā)生器和信號分析儀可支持5G NR信號產(chǎn)生和分析，目前R&S;公司的矢量信號發(fā)生器SMW200A單臺儀表最高可以實現(xiàn)40GHz信號的產(chǎn)生，可以產(chǎn)生2GHz帶寬的信號，完全可以滿足高帶寬毫米波5G NR信號產(chǎn)生的需求。R&S;公司的信號分析儀FSW單臺儀表最高頻率可達(dá)到90GHz，內(nèi)置的分析帶寬最高為2GHz，如果配合R&S;的示波器RTO，分析帶寬可以達(dá)到5GHz。SMW200A和FSW這兩款儀表完全可以滿足目前及以后的5G信號產(chǎn)生和分析需求。

5G終端測試方案：R&S;現(xiàn)有的CMW100產(chǎn)線測試儀最新版本已經(jīng)支持Sub 6GHz 5G NR 發(fā)射和接收測量。該解決方案完全支持2G、3G、4G和5G蜂窩技術(shù)以及非蜂窩技術(shù)，是一臺理想的產(chǎn)線非信令全制式測試儀表。

R&S;最新推出的R&S; CMP200無線通信測試儀，可用于28GHz和39GHz毫米波頻段的測試。該測試儀專為5G OTA測量而設(shè)計，由中頻單元和遠(yuǎn)程射頻頭組成。用戶可以將遠(yuǎn)程射頻頭盡可能靠近OTA測試暗室，以減少測量過程中的電纜損耗。CMP200配合R&S;的OTA暗室即可組成一個完整的5G毫米波OTA測試解決方案。

此外針對終端測試R&S;還推出了用于驗證芯片組支持3GPP Rel.13增強型載波聚合（eCA）特性的測試方案。該方案是由兩臺R&S; CMW500寬帶無線通信測試儀組成的R&S; CMWflexx測試系統(tǒng)，可用于驗證終端并行接收8個下行載波的能力。

大規(guī)模天線陣列測試：由于大規(guī)模MIMO技術(shù)在5G系統(tǒng)中得到應(yīng)用，多端口的測試需求變得更多，這對測試成本、測試效率和測試準(zhǔn)確性提出了很嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。

R&S;的ZNBT（見圖1）是一臺“真正的”24端口網(wǎng)絡(luò)分析儀，一共有48個接收機，上限頻率達(dá)到20GHz，射頻指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)分析儀R&S; ZNB相當(dāng)，性能指標(biāo)優(yōu)異，可以實現(xiàn)并行測試，大大提升測試效率。

針對多端口測試，R&S;還提供基于矩陣開關(guān)ZN-Z84的經(jīng)濟性方案，該開關(guān)矩陣可以直接被矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀ZNB和ZNBT的固件控制，測試速度比傳統(tǒng)的矩陣開關(guān)快一個數(shù)量級別。搭配4端口ZNB使用可擴展為48端口，搭配ZNBT的話可以將測試端口擴展到66端口。

OTA（Over The Air）測試方案：針對天線陣列的OTA測試，R&S;推出的新型R&S; ATS1000天線測試暗室配合相關(guān)的測試設(shè)備以及R&S; AMS32天線測量軟件可以在幾分鐘內(nèi)完成5G天線陣列的輻射方向圖的精確測量。ATS1000可以支持在18GHz到87GHz的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行測試。R&S; ATS1000天線測試系統(tǒng)具備快速、準(zhǔn)確、可重復(fù)性強的特點，可為客戶提供理想的測試環(huán)境。

針對5G終端OTA射頻測試，ATS1000配合R&S;的5G射頻測試系統(tǒng)，用戶可以從OTA的測量中得到相關(guān)的RF參數(shù)（例如：功率、ACLR和EVM）。該系統(tǒng)能夠?qū)?G器件進(jìn)行全面的3D表征、驗證測量和功能測試。5G終端OTA射頻測試系統(tǒng)的示意圖見圖2。

針對較大尺寸基站設(shè)備的大規(guī)模天線陣列的OTA測試，R&S;提供平面波轉(zhuǎn)換器PWC200，該設(shè)備是一款雙向平面波轉(zhuǎn)換器，能夠在一特定靜區(qū)內(nèi)形成均勻平面波，從而在近場距離下實現(xiàn)精確的輻射功率及收發(fā)性能測試。

云端自動化遠(yuǎn)程測試：云端自動化遠(yuǎn)程測試是基站產(chǎn)線測試的一個趨勢，R&S;提供的云端自動化測試方案可使用緊湊型R&S; SGT信號發(fā)生器搭配信號分析儀FPS或者是頻率選擇性功率計NRQ6兩種不同的分析設(shè)備。對于性能要求較高的用戶可以選用FPS信號分析儀，對于預(yù)算有限的客戶可采用R&S;新推出的NRQ6頻率選擇性功率計，該頻率選擇性功率計測試幅度指標(biāo)的同時還可捕獲I/Q數(shù)據(jù)，配合R&S; Quickstep自動化腳本平臺和R&S; VSE信號分析軟件，可以實現(xiàn)矢量信號的快速分析。

移動網(wǎng)絡(luò)測試：針對國內(nèi)已經(jīng)開始部署5G小規(guī)模試驗網(wǎng)，第一步就是基站選址及鏈路損耗測量。對此R&S;公司提供可支持到6GHz的掃頻儀，可用于3.5GHz、4.8GHz等頻點的實測。具體的系統(tǒng)搭建是“信號源+放大器+發(fā)射天線”來模擬5G基站發(fā)射，“掃頻儀+路測軟件+接收天線”來模擬5G接收終端，按照路測的方式讓掃頻儀在不同地點測試鏈路的實際損耗，從而幫助客戶優(yōu)化基站選址，驗證鏈路損耗仿真結(jié)果。

伴隨著5G小規(guī)模試驗網(wǎng)的部署，干擾查找也是一個熱門的話題。對此R&S;發(fā)布了專用的干擾定位儀MNT100，MNT100配備的強大的預(yù)選功能以及無與倫比的實時處理速度，能夠快速地定位各種突發(fā)干擾信號。此外MNT100配合測向天線ADD207以及自動無線電定位軟件MobileLocator，通過測量信號到達(dá)角度（AOA，Angle of Arrival）的方式有效地克服多徑傳播帶來的干擾查找定位誤差，從而實現(xiàn)快速自動化干擾查找。

車聯(lián)網(wǎng)及eCall測試方案：隨著無人駕駛汽車的發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)也成為一個熱門話題。羅德與施瓦茨將為LTE V2X提供協(xié)議和應(yīng)用測試解決方案，這是未來5G V2X技術(shù)的基礎(chǔ)。該方案基于R&S; CMW500寬帶無線綜合測試儀搭建而成。

從2018年4月1日起，歐洲無線監(jiān)管機構(gòu)將強制要求新的汽車必須具備基于GSM和衛(wèi)星定位的自動緊急呼叫功能（eCall）。R&S;提供的eCall測試方案由R&S; CMW500和R&S; SMBV100A測試平臺為基礎(chǔ)，可針對eCall（和ERA-GLONASS）模塊提供符合標(biāo)準(zhǔn)的一致性認(rèn)證和性能測試方案。

為5G技術(shù)提供完整測試方案

本文簡要介紹了R&S;公司提供的5G相關(guān)測試方案。針對5G測試，羅德與施瓦茨公司可以提供：矢量信號發(fā)生器、矢量信號分析儀、通信綜合測試儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、OTA測試系統(tǒng)、掃頻儀及干擾定位儀等儀表，從而滿足目前5G基站、終端、模塊、天線、無線網(wǎng)絡(luò)等不同方面的測試需求。同時R&S;公司也將緊跟3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)，力爭為5G技術(shù)的發(fā)展提供完整優(yōu)質(zhì)的測試方案。