如今,5G技術作為新一代通信技術熱點,面臨眾多的研究難題,其中之一就是需要對數量眾多的波形、頻率和帶寬加以分析,除了傳統的6GHz以下頻率的波形以外,還包括了微波、毫米波等波形,有些波形甚至還涉及到大帶寬。所有這些因素對 5G 信號的生成和分析提出了新的測試挑戰,因此靈活性是當今 5G 研究的關鍵要求。
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早期的5G研究及測試對于靈活性提出了三點要求:①能夠生成與分析新的波形;②支持從幾 MHz 到幾 GHz 的廣泛調制帶寬;③支持從射頻到微波再到毫米波的廣泛的頻率范圍。是德科技推薦測試臺通過軟硬件實現對5G 測試的靈活性要求。
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什么時候我們需要5G?“對于超寬帶需求應用,4G速率無法滿足;另外就是針對物聯網需求,物物通信會使整個網絡的帶寬以及網絡復雜程度呈直線上升;第三就是需要高可靠性的通信場景,例如無人駕駛、遠程手術這些對于低時延、高可靠性有極高要求的場合。在這些領域,5G將發揮巨大的作用。”是德科技全球副總裁兼無線測試業務總經理Satish Dhanasekaran如是說。
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5G 新波形要求設備能夠支持更高密度的用戶群、更高的數據吞吐量以及對所分配頻譜更高效的利用。需要應用 MIMO 等多天線技術以支持高數據吞吐量,還要研究大規模 MIMO 和自適應波束賦形等先進技術。
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另外,5G 測試平臺必須支持傳統和全新無線接入技術(RAT)的多個頻段,包括用于高數據吞吐量應用的 5G 毫米波頻段擴展。需要支持多種接入模式,包括非正交多址接入(NOMA)模式,以及隨機、定期和混合模式。
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最后,新的波形、多頻段、寬帶寬和更高階調制可能對功率放大器(PA)設計提出全新挑戰,并可能需要應用新的 PA 數字預失真(DPD)技術。
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市場
當然,在5G發展中,NB-IoT技術的革新也對新設備在功耗性能等方面帶來了全新的挑戰。為了應對NB-IoT的部署、商用潛在的問題,運營商制定了針對NB-IoT的測試來保證用戶體驗。是德科技和中國電信就NB-IoT測試進行了密切的合作,并于近期展開了測試驗證。
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是德科技無線運營商和實驗室部門高級總監Garrett Lees 表示,“是德科技的基于UXM的解決方案是市場上首個支持 NB-IoT 和Cat M1射頻指標和功耗測試的解決方案。和中國電信的以及其他產業先鋒的合作讓是德科技成為提供從產品設計、驗證、互操作性和運營商認證的全套蜂窩物聯網測試解決方案供應商。
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技術
關于5G的標準和技術現階段存在很多爭議,而這些爭論可能仍將持續很長時間,未來可能在不同的場景下有不同的實現方式,比如說有一些關鍵技術可能會在毫米波上實現。從是德的角度來講,最關鍵的角色是在標準制定過程中,以及制定之后如何提供測試和驗證解決方案。包括最新的參數提取、關鍵技術驗證、互聯互通的驗證等,是德需要保證不同廠商的技術是可以驗證的,并且可以用同一個標準去評估。
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方案
其中,NI負責產品市場營銷的高級副總裁Ajit Gokhale特別提到了NI的測試、測量和控制解決方案可以使得全球大學生更好、更快地學習開發一些實際的工程應用,甚至可以開發出極大地影響這個世界進步的工程應用。他當場宣布,NI 2016全球大學生設計競賽有三所大學進入了最終獲獎名單。
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Dave Wilson說:“我要特別祝賀丹麥Aarhus工程大學的三名學生Tor Dam Eskildsen、Thomas Juul和Claus Melvad,他們獲獎的工程項目名為Deep Freeze ROV,他們開發了一個可以部署到北極格陵蘭島海面冰層下的堅固的、很輕的、且可以高度機動的水質檢查機器人。”
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NI負責產品市場營銷的高級副總裁Ajit Gokhale表示:“交通運輸工具(飛機、高鐵和動車、汽車、地鐵等)和半導體芯片測試目前是NI最重要的營收增長市場。展望未來,5G原型開發和工業物聯網設備將是NI最有發展潛力的應用市場。”
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高端訪談
NI推出了第二代矢量信號收發儀,第二代VST具有以下5大特性,在市面上尚無對手。
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第一,1GHz瞬時帶寬,適用于高級數字預失真(DPD)測試和雷達、LTE-Advanced Pro和5G等高寬帶信號。
第二,高測量精度,使得基于第二代VST的系統能夠測量-50 dB的802.11ac誤差矢量幅度(EVM)。
第三,采用基于FPGA的測量硬件和高度優化的測量軟件,測量速度比傳統儀器快10倍。第四,體積小,緊密同步,單個18插槽機箱最多可支持8x8多輸入多輸出(MIMO)配置。
第五,基于可編程的FPGA,工程師可以使用LabVIEW輕松進行編程。
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資料下載
小結:5G時期會發生的應用就是物聯網,多種多樣的垂直行業組成了物聯網體系,特別是智能城市、車聯網等應用,成為5G發展的巨大驅動力。面向海量鏈接的物聯網終端對于低功耗的需求很明確,一顆5號電池可以維持若干年運行,可能是未來低功耗物聯網設備的典型要求。
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以上為測試測量主題月分享的精選內容。
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