5G技术未来发展走势及测试挑战

  据相关机构预言，5G在2020年开始将成为下一代的移动通信标准，拥有一千倍数据速率的提升，与此同时也会有更多的联网设备加入5G通信系统，这对系统的网络架构提出了更高的技术要求。

　　可以发现从4G到5G无论是应用场景，正在探讨的技术以及对于测量的挑战都是前所未有的，这个变化不是简单的演进而是变革。

    德科技大中华区5G项目高级总监于庆锁表示，业内普遍认为5G在2016年开始标准化工作，2018年形成第一个5G标准，2020年开始商用。

    于总指出，当前5G还处在前期概念、预研和原型机验证的阶段，并具有在收敛前的发散性特点，而测试技术是伴随着5G使能技术协同发展的。如今学术界和产业界都在尝试寻找和研究具有突破性、成本可控的潜在技术和方向，测试技术在此阶段需要能够帮助用户多层次快速灵活地进行假设验证的研究。无论是系统链路预算设计、系统模型仿真、信道建模与测量、新波形和调制方式、频谱研究、新型天线、性能验证等接入层技术，还是NFV、SON、Cloud、安全等应用层技术，测试技术都在帮助用户获得初始数据用来验证创新设计的可行性。

　　测试技术发展的另外一个特点是多通道。由于Massive MIMO概念的引入，未来在eMMB场景的基站形态会发生革命性变化。Massive MIMO基站的天线通常集成有64个阵元或更多，ZTE已经在MWC2015上展出了128个通道一体化基站，其他设备厂商也有类似产品。对于新形态的Massive MIMIO基站的测试技术的研究已经提上日程，这其中涉及到原型机设计、测试方法、测试指标、测试效率等很多方面亟待解决的问题。

　　还有一个测试技术的发展方向就是超宽带。为了满足5G高达10Gbps峰值速率的要求，信道带宽方面就必须有所改变。目前对于单通道的带宽要求从500MHz至高达5GHz，之所以要考虑这么高的信道带宽的要求，就是考虑到未来系统容量的可升级性，必须未雨绸缪，提前考虑到系统裕量。超宽带首先带来的测试挑战就是宽带矢量信号的产生、接收和解调。其次超宽带带来了是巨量数据的可靠传输问题，对高速数字总线、接口测试，光通信测试等都提出了测试挑战。

    于总表示，在5G测试方面的挑战是巨大的，首先是大于6GHz频段，尤其是微波、毫米波频段MIMO信道测量的挑战。5G很可能会引入毫米波频段用于移动通信。目前对于毫米波频段信道特性的了解程度还很不足够，尤其引入超宽带、Massive MIMO的新需求。传统的专用信道测量设备不够灵活，升级成本巨大，基本无法满足现阶段对6GHz~100GHz频率范围内的灵活测量。现阶段需要一套灵活的通用信道测量方案，用相对较低的成本，灵活地测量并提取True MIMO信道参数为研究人员提供详尽的数据用于信道建模的研究。

　　另一个挑战在于， 5G终究是要商用的。因此如何将前期预研阶段的研究成果与工程化实践相结合，加速产品商用化的速度，是摆在基站和终端产品部门的巨大挑战。这需要经过验证的、可靠的、灵活可变的系统仿真平台，为5G基站的设计提供可靠的测试数据，帮助设计人员降低设计成本，快速迭代，加速产品成熟定型。

　　第三个就是在Massive MIMO方面的挑战，大规模天线阵的引入颠覆了传统意义上的MIMO设计，由此带来了巨大的技术优势。但与此同时对于通道间幅相一致性的校准也提出了挑战。传统的台式仪表在通道数，同步及成本上已经没有太多优势。取而代之的是具有相位相参能力的多通道模块化仪表来解决这些问题，这里需要强调一下相位相参，发射通道间只有达到相位相参才能产生正确的波束赋型，仅仅做到时间同步是不够的。

　　最后就是新空口。目前各家都提出了许多新空口的方案，基本上都是在OFDM的基础上的改进和提升。如何快速产生并部署到测试环境中去，在真实环境下验证新空口的性能，是广大研发设计人员面临的挑战。这要求需要一个强大的平台工具，提供快速修改、测试、验证的能力。