R&S公司5G测试解决方案已完备

高速移动宽带、万物物联和无人驾驶汽车的快速发展，成为5G标准的主要驱动力。超高清、3D和浸入式视频的流行，将会驱动数据速率大幅提升，同时用户还希望能够在体育场、商业中心等超密集场所，以及高铁等高速移动环境下也能获得一致的业务体验;物联网、车联网和工业4.0等应用对移动通信技术提出了更严格的低延时、高可靠性、大容量等要求。

3GPP标准组织在 2017年12月份完成了NSA非独立组网标准制定，紧接着于2018年6月完成了SA独立组网规范，5G关键技术包括毫米波、大规模MIMO、高带宽和新波形等。罗德与施瓦茨公司（简称R&S公司）提供了5G几乎所有相关的测试解决方案，包括了5G NR在Sub6G或毫米波频段的信号产生和分析、芯片和元器件测试，Massive MIMO传导和OTA测试、网络路测和干扰查找，覆盖基站和终端的产线和研发应用。

5G NR超宽带信号产生和分析

R&S公司在2018年初提供完全符合3GPP标准的信号产生和解调选件SMW-K144和FSW-K144/K145，支持Sub6G和毫米波两个不同频段，支持协议中定义的各种带宽和参数集配置，满足5G NR发射机和接收机测试需求，以及像功放和 RFIC等元器件测试要求。

SMW单表信号带宽可达2GHz，频率最高44GHz，其5GNR选件提供了实时信号生成能力，无需通过电脑事先生成IQ文件再导入仪表，所有设置操作都可在带触摸屏的SMW上直接完成，另外频谱仪FSW单表具备业界最大的2GHz内置分析带宽，频率达90 GHz，其5G NR解调软件K144/K145界面风格和4G LTE相近，集成了调制精度/ACLR/SEM/多天线时延差/开关功率等测试功能。除了SMW和FSW外，信号源SMBV或SGT以及频谱仪FSV（A）3000或FSV（A）都具备5G产生或分析的能力。

实际的5G测试系统还可能包含预放、滤波器、天线等外部附件，这些附件本身的幅相频响也会影响测试结果。R&S的信号源SMW200A和频谱仪FSW都提供了对应的幅相校正选件k544，允许用户将外部附件SnP格式的S参数文件导入到信号源或频谱仪，使参考面从仪表平移至被测件端口，通过仪表对幅相实时修正保证了结果的准确性。

Massive MIMO传导和OTA测试

Massive MIMO传导测试包括多端口TRX和天线两部分。借助于全并行网分ZNBT或者经济型的ZNB+ZN-Z84构成多达24或48个网分端口，可实现TRX多端口的幅相差测试，以及多端口天线的驻波/隔离度等指标测试。

不同于4G LTE基站，5G基站整机没有任何射频传导接口，以及5G终端由于毫米波天线的AIP封装使得射频指标测试也只能在OTA下完成。OTA的近场和远场划分由Fraunhofer距离R=2× D2/λ定义，其中D是最大天线口径或尺寸。对于较大的设备，例如Sub6G基站其所需的暗室尺寸可能变得非常大。为了节省场地面積，2018年R&S新推出的面向sub6G Massive MIMO基站的测试系统R&S PWC200。PWC200平面波转换器由上百个宽带Vivaldi天线阵列组成，能够在原本辐射近场距离指定区域内形成平面波，从而达到远场测试的效果，大幅度地缩小远场测试空间。PWC200可以实现实时辐射功率和收发器测量（EVM、ACLR、SEM等），是测量5G Massive MIMO基站天线阵列的理想方案。

针对毫米波终端的OTA测试，R&S公司2018年推出的 ATS1000测试暗室能够帮助开发人员和产线工程师对天线模块、收发器、芯片组和无线设备进行5G OTA测量。天线和收发器的测量可以在18GHz到87GHz的频率范围内进行。因此该系统支持目前5G所关注的所有毫米波频段。 另外，紧凑的测试室设计仍然可以实现在远场情况下测量移动设备。通过结合R&S TS8980 5G RF测试系统，用户可以从OTA的测量中得到相关的RF参数（例如：功率、ACLR和EVM）。

5G终端测试解决方案

首先，5G终端研发和生产射频测试方案。R&S公司现有的CMW100产线测试仪最新版本已经支持Sub 6GHz 5G NR 发射和接收测试。该解决方案完全支持2G、3G、4G和5G蜂窝技术以及非蜂窝技术，是一台理想的产线非信令全制式测试仪表。R&S公司最新推出的R&S CMP200无线通信测试仪，配合RRH变频器，可用于28GHz和39GHz毫米波频段的5G NR产线测试。

其次，5G综测/协议/射频一致性测试。从5G NR演进过程可以看到，很多现有LTE网络的运营商将在未来很长一段时间内选择NSA组网方式。NSA的组网方式，可以将5G NR看作是在现有LTE网络的一个扩展。与此相对应，R&S公司在现有的支持LTE信令测试的CMWflexx基础上，增加一台支持5G NR信令的CMX500，组成支持5G NR信令测试的方案。配合Remote Radio Head HEAD30变频器，可用于28GHz和39GHz毫米波频段的5G NR信令测试。该系统配合R&S的OTA 暗室即可组成一个完整的毫米波5G NR OTA测试解决方案。

协议一致性测试是众多运营商强制要求的测试内容。作为终端厂家或者是手机芯片厂家，为了更好地验证终端的协议一致性要求，一致性测试一个非常重要的必不可少的环节，R&S提供针对5G NR协议一致性测试的完整解决方案。

3GPP 不仅定义了5G NR系统和终端的核心规范，而且还定义5G NR终端一致性测试规范，其中终端射频一致性测试标准是38.521。测试内容主要包括：终端的发射机特性、接收机特性和性能需求等射频指标。R&S提供基于Sub6G和毫米波5G NR的射频一致性测试方案。

5G网络覆盖测试

针对国内已经开始部署5G小规模试验网，第一步就是基站选址及链路损耗测量。对此R&S公司提供可支持到6GHz的扫频仪，可用于2.6/3.5/4.9GHz等频点的实测。具体的系统搭建是“信号源+放大器+发射天线”来模拟5G基站发射，“扫频仪+路测软件+接收天线”来模拟5G接收终端，按照路测的方式让扫频仪在不同地点测试链路的实际损耗，从而帮助客户优化基站选址，验证链路损耗仿真结果。伴随着5G小规模试验网的部署，干扰查找也是一个热门的话题。对此R&S发布了专用的干扰定位仪MNT100，MNT100配备的强大的预选功能以及无与伦比的实时处理速度，能够快速地定位各种突发干扰信号。

本文介绍了5G NR标准化状态以及业界遇到的测试测量挑战，同时详细讨论了基于R&S矢量信号发生SMW、矢量信号分析仪FSW、矢量网络分析仪ZNA/ZNBT、5G综测仪CMX等仪表，覆盖5G研发/生产/网络覆盖/认证等各个方面，R&S公司力争为5G技术的发展提供最完整和优质的测试方案。