随着(zhe)移動通(tōng)信系統(tong)帶寬和(he)能力的(de)增加,面(mian)向個人(rén)和行業(yè)的🔆移動(dong)應用快(kuài)速發展(zhan)。移動互(hu)聯網和(hé)物聯💁網(wang)的快速(sù)㊙️發展,成(cheng)爲🎯5G的主(zhu)📐要驅動(dòng)力。面向(xiàng)2020年及未(wèi)來,超高(gāo)清、3D和浸(jìn)入式視(shì)頻的流(liú)行😍,将會(huì)驅動數(shù)據速率(lü)大幅提(tí)升,同時(shí)用戶💛還(hai)希望能(néng)夠在體(tǐ)育場、演(yan)唱會等(deng)超密集(jí)場所,高(gao)鐵、車載(zai)❤️、地鐵等(deng)高速移(yí)動環境(jing)下也能(néng)夠獲得(de)一緻的(de)業務體(tǐ)驗;物聯(lian)網的廣(guang)泛🤟應用(yong),智能家(jiā)居✂️、智能(néng)電♌網、視(shi)頻監控(kong)、移動醫(yi)療、車聯(lian)網等應(ying)用對移(yi)動通信(xin)技術提(ti)出了更(gèng)嚴格的(de)低延時(shi)、高可靠(kào)性、大💋容(róng)量等需(xu)求。在新(xin)一代移(yí)動通信(xin)網絡中(zhōng),能耗、每(mei)比特成(cheng)本🌈、部署(shu)和㊙️維護(hù)的複雜(za)度等可(kě)持續⛱️發(fā)展要求(qiu)也進一(yi)步加強(qiang)。
中國IMT-2020(5G)推(tuī)進組對(duì)5G網絡的(de)性能要(yào)求和效(xiào)率需求(qiu)通過一(yi)株綻放(fang)的鮮花(huā)來進行(háng)定義,其(qí)中花瓣(ban)代表5G的(de)六大性(xìng)能指标(biāo),體現了(le)5G滿足未(wèi)來多樣(yàng)化業務(wu)與場景(jǐng)🌈需求的(de)能力,花(huā)瓣頂點(diǎn)🏒代表了(le)相應指(zhi)标的最(zui)大值;綠(lü)葉代表(biǎo)效率指(zhǐ)标🏃♀️,是5G可(ke)持續發(fa)展的基(ji)本保障(zhang)。
2、 5G關(guān)鍵技術(shu)介紹
目(mù)前爲止(zhǐ),5G技術還(hái)處在預(yù)研階段(duàn),其技術(shù)規範還(hai)沒有統(tǒng)一定義(yì),所以各(gè)大公司(si)都在對(dui)5G技術進(jìn)行積極(jí)的研究(jiū)和讨論(lun),現階段(duàn)基本得(dé)到業界(jiè)認可的(de)關鍵技(ji)術主要(yào)包括以(yi)下四個(gè)方面:
(1) 毫(háo)米波
所(suo)謂毫米(mi)波,即波(bō)長範圍(wéi)10到1毫米(mǐ)之間,也(ye)就是頻(pín)率在🈲30GHz到(dao)300GHz之🛀間的(de)🔞無線電(diàn)波。傳統(tǒng)的移動(dong)通信工(gong)作頻段(duàn)主要🤟集(jí)中在3GHz以(yǐ)下,使得(de)頻譜資(zi)源已經(jing)十分擁(yong)擠,而在(zai)高頻段(duàn)可用頻(pin)譜資源(yuán)豐富,能(neng)夠有效(xiao)緩解頻(pin)譜🌐資源(yuán)緊張的(de)現狀,同(tóng)時也可(kě)以實現(xian)高速短(duan)距離通(tōng)🈲信,支持(chí)5G容量和(he)傳輸速(su)率等方(fang)面的需(xū)🆚求。不過(guò)毫米波(bō)頻段傳(chuán)輸🌏存在(zài)着傳輸(shū)距離短(duǎn)、穿透力(lì)和繞射(she)能力差(chà)、容易受(shòu)氣候環(huán)境影響(xiǎng)等缺點(dian),如果真(zhen)正想要(yao)在✔️毫米(mi)波頻段(duàn)實現🌈5G的(de)各種業(ye)務,還有(you)🐇待進一(yī)步研究(jiū)和解決(jué)這些問(wèn)題。
(3) 高帶寬(kuān)傳輸
根(gēn)據香濃(nong)定律可(ke)知,信道(dao)容量與(yǔ)帶寬和(he)信噪比(bi)成正比(bǐ),爲了🔞滿(mǎn)足5G網絡(luò)Gbps級的數(shu)據速率(lü),需要更(geng)大的帶(dai)寬。頻率(lü)越高,帶(dai)寬就越(yuè)大,信道(dao)容量也(yě)就越高(gāo),因此,高(gāo)頻段連(lian)續帶♈寬(kuan)将成爲(wei)5G的主流(liú)選擇。配(pei)合一些(xiē)有效的(de)提升頻(pín)譜效率(lǜ)技術,比(bǐ)如大規(guī)模MIMO等✂️,在(zài)高帶寬(kuan)模式下(xià)可以很(hěn)容易實(shí)現10Gbps的傳(chuan)輸速率(lǜ)。
(4) 新型空(kong)中接口(kou)技術
爲(wèi)了進一(yī)步的提(tí)高頻譜(pǔ)利用率(lü)以及應(ying)用的靈(líng)活性,業(ye)界普遍(bian)認爲在(zài)5G系統中(zhōng)會采用(yong)不同于(yú)4G的空中(zhong)接口👈技(ji)術。目前(qian)被廣泛(fan)研究的(de)主要包(bao)括:非正(zheng)交多址(zhi)接入技(ji)術(NOMA)、濾💛波(bō)組多載(zǎi)波技術(shu)(FBMC)、全雙工(gōng)技術(Full Duplex)等(děng)。各個廠(chǎng)家都在(zai)積極的(de)推動各(ge)自主導(dǎo)的新技(jì)術,希望(wàng)能夠在(zài)5G标準中(zhōng)脫穎而(ér)出,成爲(wei)5G标準技(jì)術,不過(guo)這些技(jì)術是否(fou)能夠在(zai)5G系統中(zhōng)發揮🏃🏻♂️更(gèng)有效的(de)作用,還(hái)有待進(jin)一步研(yan)究和📱驗(yàn)證。
3、 5G測試(shì)方案
雖(suī)然目前(qián)5G技術标(biao)準尚在(zai)讨論中(zhong),但是作(zuo)爲測試(shì)儀🔞表廠(chang)商的♉代(dai)表羅德(dé)與施瓦(wǎ)茨公司(sī)(簡稱R&S公(gōng)司)已經(jīng)開始積(jī)極的投(tou)入到相(xiang)關測試(shì)技術及(ji)方案研(yán)究中。針(zhēn)對5G廣☁️泛(fan)認可的(de)毫米波(bo)、大規模(mo)天線陣(zhèn)、高帶寬(kuan)等關鍵(jiàn)技術,R&S公(gong)司可以(yi)提供完(wan)整的測(ce)試解決(jue)方案,以(yǐ)幫助設(she)備廠家(jiā)進行相(xiang)應5G技術(shù)的研究(jiu)。下面将(jiang)分别⚽介(jie)紹R&S公司(si)針對5G技(ji)術相應(yīng)的測試(shi)方案。
3.1 毫(hao)米波測(cè)試方案(àn)
R&S公司針(zhen)對毫米(mǐ)波頻段(duàn)信号的(de)産生和(he)分析主(zhǔ)要通過(guò)矢量信(xìn)🈚号發生(sheng)器和矢(shi)量信号(hào)分析儀(yí)來完成(chéng),目前R&S公(gong)司的高(gāo)頻矢量(liang)信号發(fa)生器SMW200A單(dān)台儀表(biǎo)最高可(kě)以實現(xian)40GHz信号的(de)産生,如(rú)果配合(hé)相應的(de)外接混(hun)頻模塊(kuài)則可以(yǐ)實現高(gāo)達100GHz的矢(shǐ)量信号(hao)産生。SMW200A自(zi)身可以(yǐ)産生160MHz帶(dai)寬的信(xìn)号,可用(yòng)于802.11ac、LTE-A等信(xin)号産生(shēng),如果通(tong)過外部(bu)📧的模拟(nǐ)IQ輸入,SMW200A可(kě)以實現(xian)高達2GHz帶(dai)寬信号(hao)的産生(sheng),可以完(wán)全滿足(zu)目前5G研(yan)究的需(xu)求。

3.2 Massive MIMO測(cè)試方案(an)
MIMO技術已(yi)經廣泛(fan)應用在(zài)無線和(hé)移動通(tōng)信系統(tǒng)中,不過(guo)在5G系統(tǒng)中,對MIMO技(jì)術又做(zuò)了進一(yi)步增強(qiang),首先天(tiān)線數目(mu)已經不(bu)局限在(zài)4G 階段☎️的(de)2或者4根(gēn)天線,将(jiāng)會有大(dà)規模的(de)天線陣(zhèn)列出現(xiàn)👣,比如8,16或(huo)者128根天(tian)✌️線;其次(cì)三維天(tiān)線的波(bō)束賦形(xíng)等技術(shu)也将♊有(you)可能成(chéng)爲現實(shí)。
R&S公司的(de)矢量信(xin)号發生(sheng)器SMW200A爲MIMO系(xì)統測試(shi)提供了(le)理想的(de)選擇,它(tā)可以産(chan)生滿足(zu)标準要(yào)求的無(wú)線和移(yi)動通信(xin)信号,目(mu)前通過(guò)擴展可(kě)支持八(bā)根接收(shōu)天線,頻(pín)率最高(gāo)可達到(dao)20GHz。同時,SMW200A還(hái)可以模(mo)拟完整(zheng)💰的MIMO傳輸(shū)信道,最(zui)大支持(chí)16條衰落(luo)通道,帶(dài)寬高♋達(da)160MHz。
4、 小(xiǎo)結
本文(wen)簡要介(jie)紹了5G系(xi)統的關(guan)鍵技術(shù),同時介(jie)紹了R&S公(gong)司針🍉對(duì)5G系統的(de)測試方(fang)案。雖然(ran)目前5G技(ji)術還處(chu)在預研(yán)和标準(zhun)制定階(jie)段,不過(guo)各個廠(chang)家對于(yu)5G技術的(de)測試需(xū)求已經(jing)越來越(yuè)明顯,R&S公(gong)司的矢(shi)量🐇信号(hao)發生器(qi)SMW200A,矢量信(xin)号分析(xi)儀FSW,矢量(liang)網絡分(fèn)析儀ZNB等(deng)儀表可(kě)以滿足(zú)目前5G預(yù)研的需(xū)求,同時(shí)R&S公司也(ye)将緊跟(gēn)5G标準,力(lì)争🙇♀️爲5G技(jì)術的發(fa)展提供(gòng)完整優(you)質的測(ce)試方案(àn)。