2017年12月，3GPP對(duì)于5G Release15第一版本的簽署，被業(yè)內(nèi)視為5G商用進(jìn)程中的里程碑事件。3GPP比原計(jì)劃提前約半年完成此工作，也彰顯了產(chǎn)業(yè)鏈各方對(duì)于5G推進(jìn)的共同期望。進(jìn)入2018年以來(lái)，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、終端廠商、芯片廠商等關(guān)于5G方面的新聞接踵而至。5G漸行漸近，5G商用的演進(jìn)路線也日漸清晰。

        作為5G發(fā)展過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，測(cè)試不可或缺。5G將為測(cè)試測(cè)量帶來(lái)哪些挑戰(zhàn)？將對(duì)測(cè)試廠商提出哪些新的需求？日前，EDI CON2018（電子設(shè)計(jì)創(chuàng)新大會(huì)）于北京舉辦，會(huì)議期間，NI（美國(guó)國(guó)家儀器）自動(dòng)化測(cè)試市場(chǎng)副總裁Luke Schreier接受了本刊記者的專訪，對(duì)于NI在5G測(cè)試方面的進(jìn)展作了深入介紹。

NI（美國(guó)國(guó)家儀器）自動(dòng)化測(cè)試市場(chǎng)副總裁Luke Schreier

5G帶來(lái)的測(cè)試挑戰(zhàn)

        5G的發(fā)展，會(huì)對(duì)測(cè)試測(cè)量帶來(lái)哪些挑戰(zhàn)？這個(gè)問(wèn)題的根源還在于5G相對(duì)于目前的4G網(wǎng)絡(luò)，會(huì)有哪些應(yīng)用場(chǎng)景的變化及新技術(shù)的引進(jìn)。為大家所熟知的5G三大應(yīng)用場(chǎng)景eMBB，mMTC 和 URLLC，帶來(lái)的最直觀需求是網(wǎng)絡(luò)速率和低延遲性能的大幅提升，在目前眾多與5G相關(guān)的技術(shù)中，毫米波技術(shù)以及Massive MIMO能夠備受關(guān)注，也正是基于這樣的原因。毫米波的引入也相應(yīng)帶來(lái)了測(cè)試方面的挑戰(zhàn)。

        Luke Schreier表示，5G測(cè)試有一個(gè)拓展，就是在毫米波的頻段。毫米波的引進(jìn)，進(jìn)而會(huì)要求有相控陣，會(huì)在這個(gè)上面做波束成形與賦形技術(shù)。這造成了沒(méi)有辦法像以前那種傳導(dǎo)性測(cè)試，新的測(cè)量對(duì)象是一個(gè)波束及陣列，有明確的定向性。在這個(gè)基礎(chǔ)上有一些傳導(dǎo)性的測(cè)試就不適用，所以才必須走到OTA(Over The Air)的這個(gè)范圍內(nèi)。而且在這個(gè)波束成形與賦形的這個(gè)領(lǐng)域里面，可能涉及到近場(chǎng)的測(cè)試以及遠(yuǎn)場(chǎng)的測(cè)試。遠(yuǎn)場(chǎng)的測(cè)試，通常會(huì)要求有一個(gè)很大的場(chǎng)地。

        Luke Schreier表示，“此外，對(duì)于毫米波頻段，大家還有很多的討論，在70GHz-80 GHz以上的這個(gè)范圍，其實(shí)人們對(duì)于信道以及信道對(duì)毫米波頻段的影響，還沒(méi)有了解得非常的透徹。所以這個(gè)信道怎么做測(cè)量？特性怎么樣？我們還在摸索當(dāng)中。這個(gè)是我們看到的5G技術(shù)的一些挑戰(zhàn)。在同樣的信道當(dāng)中，對(duì)于新頻段的波形，暫時(shí)還不知道我們測(cè)出來(lái)的結(jié)果，是不是具有重復(fù)性，會(huì)有很多的不確定性，這個(gè)是我們遇到的，或者說(shuō)這個(gè)行業(yè)遇到的一些挑戰(zhàn)。此外，在5G研究的原型階段，還沒(méi)有真正商用，很多設(shè)備被應(yīng)用，共同協(xié)作的時(shí)候，怎么確保它有條不紊地合作起來(lái)，也是會(huì)面臨的問(wèn)題?！?/p>

5G NR NSA的發(fā)布對(duì)測(cè)試帶來(lái)哪些影響？

        2017年12月，3GPP 對(duì)于非獨(dú)立組網(wǎng)5G新空口規(guī)范的發(fā)布引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，這也是有關(guān)5G的第一個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)測(cè)試廠商有哪些影響？

        Luke Schreier表示，“去年年底，3GPP正式有了一個(gè)版本，就是在NSA的基礎(chǔ)，利用一些4G的內(nèi)核，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展5G的部分，才有第一個(gè)NSA的版本。第一步的確定，非常有助于我們看到之后5G發(fā)展具體的步驟，能夠判斷走到2020年是一個(gè)什么樣子。對(duì)于我們測(cè)試公司來(lái)說(shuō)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定下來(lái)之后，我們就知道下一步我們應(yīng)該幫助我們的客戶做哪些IP，在軟件上做什么樣的工作能幫助他們做這些設(shè)備的研制、測(cè)試。比如說(shuō)像有一些IC已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)起來(lái)了，有一些基站也已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)起來(lái)了，我們就和客戶一起來(lái)做這方面事情了?！?/p>

        3GPP 確定的NSA 5G新空口規(guī)范對(duì)測(cè)試會(huì)帶來(lái)哪些影響？對(duì)此，Luke Schreier表示，“5G NR NSA是基于現(xiàn)有4G核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上，頻段都在6 GHz之下。6 GHz以下的測(cè)試，相對(duì)來(lái)說(shuō)，可知的東西還是多一些，因?yàn)榍懊孀龅氖虑?，都是? GHz以下的，比如說(shuō)我們對(duì)信道的了解，都是比較成熟的。但是在新空口里面，可能頻率會(huì)有一些變化，帶寬明顯變大了，因?yàn)?GHz的通信的帶寬可能有一倍以上?，F(xiàn)在5G增加一個(gè)協(xié)議，我們還要前向兼容。比如說(shuō)我們做5G的NR的測(cè)試的話，波形是OFDM的，上行有一些調(diào)整。大的參數(shù)、電器特性以及閾值有一些調(diào)整。NI發(fā)布了一個(gè)產(chǎn)品軟件叫RFmx，在這個(gè)上面，我們通過(guò)改軟件來(lái)符合新的標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)原來(lái)的6 GHz以下的標(biāo)準(zhǔn)，只是改了一些編輯特性，閾值變了，帶寬變大了。我們這個(gè)設(shè)備原來(lái)就是比較前瞻性的，提供了一個(gè)很大的帶寬，就是為5G來(lái)服務(wù)的，這個(gè)基礎(chǔ)上，我們硬件就是矢量信號(hào)收發(fā)儀，軟件我們就是通過(guò)RFmx這樣的一個(gè)軟件去提供不同的一些小的調(diào)整，這個(gè)軟件上的實(shí)現(xiàn)使得這個(gè)設(shè)備，不需要重新購(gòu)買及升級(jí)。

NI在5G測(cè)試領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)

        Luke Schreier表示，概括來(lái)說(shuō)，NI的測(cè)試方案就是以軟件為核心結(jié)合模塊化硬件的平臺(tái)化解決方案。隨著新技術(shù)和新應(yīng)用場(chǎng)景的引入，測(cè)試需求日趨復(fù)雜化。測(cè)試系統(tǒng)的靈活性、可擴(kuò)展性、可復(fù)用性就顯得越來(lái)越重要。NI所提供的以軟件為核心的平臺(tái)化解決方案則恰好能夠滿足用戶的訴求。

        Luke Schreier表示，以軟件為核心的測(cè)試系統(tǒng)帶給用戶的價(jià)值只要體現(xiàn)在三個(gè)方面：降低客戶測(cè)試成本；縮短測(cè)試時(shí)間；提高測(cè)試系統(tǒng)靈活性。5G由于新的應(yīng)用場(chǎng)景和新技術(shù)的引入，使測(cè)試的復(fù)雜性和不確定度大幅提高。而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由尚未完全確定，客戶所進(jìn)行的前瞻性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)靈活性的要求大大提高，軟件為核心的測(cè)試方案在5G相關(guān)的測(cè)試中則能體現(xiàn)更大的優(yōu)勢(shì)。

        NI所提供的以軟件為核心的平臺(tái)化測(cè)試方案既可以用在原型上，又可以用在測(cè)試上。Luke Schreier表示，“其實(shí)我們看到，現(xiàn)在5G測(cè)試有很多的挑戰(zhàn)，希望是用統(tǒng)一的平臺(tái)，如果原型階段就用了這個(gè)設(shè)備，將來(lái)這個(gè)設(shè)備開(kāi)始越來(lái)越多的時(shí)候，我們也能用同樣的設(shè)備做測(cè)試，技術(shù)上把它難度變低，就是說(shuō)從前面把技術(shù)復(fù)制過(guò)來(lái)，也希望能夠在商業(yè)上能夠降低這個(gè)成本，對(duì)造5G的芯片、設(shè)備的公司來(lái)說(shuō)，能夠降低更多的成本，更容易把5G推向商業(yè)化。 ”

        5G完整標(biāo)準(zhǔn)尚在制定之中，如何保證公司技術(shù)及產(chǎn)品布局的前瞻性？Luke Schreier表示，NI與相關(guān)廠商及3GPP等保持著緊密的聯(lián)系，確保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)公布后，NI能第一時(shí)間推出相關(guān)軟件和IP，以滿足用戶測(cè)試需求。在硬件領(lǐng)域，NI現(xiàn)有VST等產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就保持了前瞻性及相應(yīng)裕量，對(duì)于目前6GHz以下的測(cè)試需求能夠完全滿足。高頻段毫米波的引入會(huì)帶來(lái)新的測(cè)試設(shè)備需求，NI目前在此方面已進(jìn)行相關(guān)投入，確保公司軟硬件產(chǎn)品能夠滿足未來(lái)可能的測(cè)試需求。