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罗德与施瓦茨应对5G NR设备测试挑战的全面解决方案

2021-07-06 11:36:30  点击:

       在2021年6月举办的世界移动通信大会(MWC21)上,罗德与施瓦茨(以下简称“R&S公司”)向观众展示了最新蜂窝设备测试的产品组合,测试范围涵盖了从5G NR设备早期设计,到一致性认证,再到设备制造的所有阶段。

      5G NR所带来的复杂性在蜂窝设备的开发过程中,将会给设备生产商带来很大影响。先进的射频接口和在毫米波范围内工作的天线阵列,将使测试的设置,以及整个测试过程都变得更具挑战性。

      在 MWC21上,R&S的测试解决方案以“5G现实和演进”这一主题展开。在蜂窝设备测试方面,R&S将围绕该行业的主要活动展示以下内容:

高吞吐量eMBB端到端测试

    随着移动设备集成了越来越多的互联网服务和应用,作为5G NR使用场景之一的增强型移动宽带(eMBB)需要支持不断增长的终端用户数据速率和系统容量。


    在MWC21上,R&S联合VIAVI共同演示了R&S CMX500无线通信测试仪和TM500网络测试仪,在5G SA模式(独立5G)下进行5G NR eMBB端到端测试,高速数据流量首次超过7.5 Gbps。该演示为即将到来的10 Gbps的数据速率铺平了道路。在该设置中,仪器模拟了一个独立的5G蜂窝网络,该网络在NR双连接(NR-DC)中具有8个下行链路载波分量,在FR1中使用1xCC,在FR2中使用7xCC,所有载波的调制方式为256QAM。


    端到端测试用于评估在定义明确的网络环境中,从内置模拟服务器和基站到被测设备的数据吞吐速度。在这种情况下,R&S CMX500集成了文件传输协议服务器的特性,支持文件传输协议的上传和下载吞吐量测试。

VoNR音频质量测试

    即使有了5G,语音服务仍将是移动用户的一个关键应用。为了验证5G NR上的语音服务质量,R&S与HEAD acoustics开展了合作。


    在MWC21上,两家公司联合展示了基于最新一代R&S CMX500宽带无线通信测试仪的测试解决方案,方案结合了HEAD acoustics的labCORE硬件平台和ACQUA测量分析软件。该方案允许在5G SA (VoNR)和5G NSA (VoLTE)部署场景中模拟语音连接。这使得支持5G的移动设备制造商能够在市场推出之前的早期阶段完成语音质量测试。


一致性和运营商准入测试

    一致性认证是把移动设备推向市场前的重要步骤之一。随着5G NR的引入,由于支持的频段组合数量庞大、部署选项多和标准的不断演进,测试用例的数量呈指数级增长。此外,5G运营商需要进行额外的运营商准入测试,以确保蜂窝设备正常运行。


    基于CMX500的测试系统,R&S支持运营商准入测试,测试内容包括5G FR2中的PQA、NPT和LBS等。在所有应用中,都使用紧凑型ATS800R CATR进行OTA测量。在MWC21上,R&S茨演示了典型的运营商测试用例:移动设备的散热分布与数据吞吐量的关系。

多紧缩场天线测试范围

    5G NR设备配备毫米波天线阵列,每个天线阵列由收发器、前端和相控阵天线组成,因此传导测试无法进行。此外,波束成形等功能的测试只能通过OTA进行验证。因此,3GPP规定,所有FR2一致性测试都需要在直接或间接远场条件下通过OTA进行。


R&S通过ATS1800M推出了一种基于CATR反射器技术的毫米波测试暗室,该测试暗室提供了一种尺寸小,测量不确定度低的多反射器测试装置。这种解决方案非常适合在全黑盒测试方法中表征来自不同方向的多个信号的设备——无线资源管理测试(RRM)中的典型场景,这得益于该方案总共4个CATR反射器,且每个反射器都提供了一个直径为30 cm的静区。


产线毫米波测试

    随着对5G NR设备制造测试解决方案需求的不断增长,使用毫米波频率范围的大规模设备测试也面临着新的挑战。由于缺少射频连接器,DUT的验证需要在OTA环境下进行。为此,R&S开发了CMPQ的系统概念。产线制造商可以独立配置单个组件或者整个系统,为FR2测试创建客制化的解决方案。CMPQ由CMP200无线通信测试仪、 CMPHAD30毫米波RRH和CMQ200屏蔽箱组成。它的部件来自同一供应商,并集成了所有系统组件,包括天线、电缆、馈通和功率传感器,以确保在进行可重复的FR2生产测试时,系统可以保持最佳和和最稳定的系统参数。


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