5G和下一代WiFi技術及測試方案分析

隨著科技信息迅速發(fā)展，無線通信技術也在不斷進步。在過去的20多年里，無線通信技術層出不窮：

這些技術一點點幫人們擺脫束縛的同時，也為社會帶來無盡的便利和福祉。時至今日，無線通信技術已經(jīng)成為小伙伴們的“千里眼、順風耳”，讓我們在移動設備上能夠隨意地進行語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體甚至網(wǎng)絡游戲以及無線互聯(lián)?？梢哉f，今天的移動互聯(lián)網(wǎng)風口很大程度上就是移動通信技術進步所挖掘出來的。

然而即便如此，這個行業(yè)所云集的世界上最聰明的“攻城獅”小伙伴們?nèi)匀蛔?ku)孜(bi)不(ha)倦(ha)地鉆研著最頂尖的技術，追求著無線通信領域的終極目標——“更高、更快、更強”。而這里面，倍受期盼的還是來自一大一小兩張網(wǎng)：蜂窩網(wǎng) & 無線局域網(wǎng)下面我們將來一窺這兩張網(wǎng)的未來以及測試方案。

下一代蜂窩通信網(wǎng)絡

蜂窩通信網(wǎng)絡的出現(xiàn)，讓小伙伴們隨時隨地溝通的愿望得以實現(xiàn)。而移動4G的出現(xiàn)更是加速了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并徹底改變了我們的生活。作為下一代移動通信標準的5G更是希望提供優(yōu)于4G的用戶體驗，也包含了在密集人群區(qū)域仍舊能保持一個高速的傳輸，以及低時延、高可靠性的通信。

ITU-R確定了5G的三大典型應用場景

經(jīng)過一年多的討論，去年12月份5G標準迎來重要里程碑——5G NR（New Radio）首發(fā)版本正式凍結發(fā)布。5G 網(wǎng)絡將以 5G NR (New Radio)為基礎，為滿足未來十年及以后不斷擴展的全球連接需求而設計。

5G NR 技術旨在支持各種設備類型、服務和部署，并將充分利用各種可用頻段。毫無疑問，5G NR將同時支持射頻頻段和毫米波頻段。相比LTE單載波20MHz，5G新空口已經(jīng)確定支持100~400MHz 的單子載波。意味著如果配合載波聚合，5G NR將可以支持超過1GHz的信號帶寬。

Keysight 5G測試臺的試驗結果顯示，原型系統(tǒng)具備10Gbps的數(shù)據(jù)吞吐能力。利用大規(guī)模天線陣列，5G進一步提高了頻譜利用率。然而由此帶來的多通道時間對齊和相位一致，對于發(fā)射機性能的影響至關重要；毫米波與大規(guī)模天線可謂天生絕配，卻也對測試出了大大的難題。此外測試中，天線校準此關必過以確保端口拉平，否則信號可能會跟你玩起“捉迷藏”。如果還要在OTA條件下測試，測試效率更是不容忽視。

對此Keysight可以提供完整的軟硬件測試解決方案，無論傳導還是OTA都能幫您輕松應對，讓您早早地測完回家。這套裝備包括：

?N9041B UXA——高頻寬帶矢量信號分析儀，頻率最高可以支持到110GHz。50GHz以下頻率，內(nèi)置1GHz的分析帶寬，50GHz以上頻率，支持5GHz分析帶寬。

?M9383A——高頻寬帶信號發(fā)生器，支持最高頻率44GHz，可產(chǎn)生1GHz帶寬的矢量調(diào)制信號。全面覆蓋工信部所頒布的5G毫米波頻段24.25~27.5GHz, 37~42.5GHz。

?89601B VSA 5G新空口信號分析軟件和Signal Studio 5G新空口矢量信號生成軟件

Keysight 5G Test Bed測試解決方案

一表在手，無問西東

想了解更多關于5G NR物理層的細節(jié)？

文后有來自Keysight 3GPP RAN1代表的干貨喲！

下一代無線局域網(wǎng)

看完蜂窩網(wǎng)，再來看看無線通信領域另一張“網(wǎng)”，即被譽為“21世紀最偉大發(fā)明”之一的WiFi。作為移動互聯(lián)網(wǎng)時代的馬斯洛需求層次理論的最底層——WiFi，其重要性不言而喻，而WiFi標準本身也非常爭氣，受指導于IEEE 802.11 標準，一直給大家提供廣泛的低成本的高速無線接入。正所謂：

WiFi技術在發(fā)展，局域連接不停滯。

正交頻分又多址，高階調(diào)制多用戶。

增強的802.11標準及實施呼之欲出： 802.11ad/ay和ax。802.11ad/ay直接工作在60GHz頻段，帶來更大的帶寬和數(shù)據(jù)吞吐量，而802.11ax通過使用OFDMA、最高達1024QAM調(diào)制、多用戶MIMO等增強2.4/5GHz頻段的PHY和 MAC層，這一切為大家?guī)砗芏嗍?Ce)用(Shi)驚(Tiao)喜(Zhan)。

例如在802.11ax測試中，相比802.11ac，有更嚴格的EVM要求、高階8x8 MIMO要求、空口測試高功率測出、上下行多用戶支持(OFDMA+MU-MIMO)等等；在802.11ad/ay測試 中，有毫米波大帶寬、OTA測試、波束控制方向校準、以及60GHz路徑高衰減的挑戰(zhàn)。當同時存在蜂窩和WiFi的時候，如何針對數(shù)據(jù)業(yè)務進行優(yōu)化，在產(chǎn)品發(fā)布前對WIFI與蜂窩通信的共存和干擾進行測試優(yōu)化從而提供更為優(yōu)秀的用戶體驗也變得越來越重要。

▲使用VXT搭建的802.11ax 8x8 MIMO測試場景

Keysight能夠提供WiFi特別是下一代無線局域網(wǎng)從研發(fā)到生產(chǎn)的完整測試方案，同時也涵蓋信令和非信令模式。正所謂：

技術帶來新挑戰(zhàn)，是德科技幫測試。

覆蓋研發(fā)與生產(chǎn)，信令模式也支持。

通信射頻前端

無論是“大網(wǎng)”還是“小網(wǎng)”，無線通信的信號強度，靈敏度和功耗都是一個設備最基本的衡量指標。這些指標和RF FEM （RF front-end module，射頻前端）及PA(Power Amplifier，功放)有很大的關系，在設備中，F(xiàn)EM和PA占的面積也越來越大。

以iphone8為例，除了主板中非常顯眼的A11處理器，射頻前端和功放包括了1個 LTE Transceiver、1個WLAN/BT Transceiver、1個高頻LTE PA模組、1個低頻LTE PA 模組、1個四頻GSM PA模組、1個ET電路、2個射頻開關模組以及濾波器模組等等。

▲主流手機主板射頻前端部分區(qū)域

現(xiàn)在無線通信標準不斷演進，有可能會用更高的頻段或更高的帶寬，也會使用新的技術如高階調(diào)制、陣列天線、Beamforming，使得設計和測試的理念也得到更新。

▲使用S8900A方案的PA ET/DPD驗證

如何應對FEM和PA新技術所帶來的挑戰(zhàn)，EDICON2018 Keysight的5G PA and FEM test Workshop將與您共同探討5G PA DPD與5G Beamforming IC測試。