5G及物联网设备测试介绍、流程及解决方案

随着5G商业化部署的到来,5G相关的设备厂商、模块厂商以及各类5G应用厂商迎来了巨大的更新换代的市场机会。为了确保产品的稳定性、兼容性、高可用性,大型厂商往往需花费数百万元自建测试实验室。安信实验室(联合安信软件)是多家电信运营商及5G测试器件公司的核心合作伙伴,公用测试实验室环境,为您降低成本,加快产品研发进程和最终生产交付,您可以通过安信实验室测试和验证各种5G设备的样机,确保产线成品质量。详情欢迎您电话咨询:0755-26419068!

5G及物联网设备测试介绍

5G设备及物联网设备比4G设备更需要做严格的测试

毫无疑问,5G网络比4G网络复杂度提升了100倍都不止,相应的5G连接设备及物联网设备要求的技术水平也大幅提高。

以5G及物联网标准粗略来看,接入容量提升100倍,速度提升数十倍,低于1毫秒的延时接近实时的数据传输特性,MIMO大规模天线的应用等,都要求相应的芯片和线路设计、天线信号的设计要有质的提升,能耗的要求也不断提高。

在以往,工程师们只需要延用芯片提供商发出的参与设计来轻松完成硬件设计,并在软件层面做一些连接、数据传输测试就可以过关了,现在,由于5G的复杂性,对产品的设计有了新的挑战,严苛的测试已经成为了研发设计阶段的必要的一环。

5G 网络将大幅度提高容量和灵活性,同时系统运营费用 (OPEX)并没有提高太高。在以往运营商要提高容量,最简单的方法就是增加网络中的基站数量。但是,由于这种方法会带来高昂的房地产和能耗成本,因此认可度有限。
在今天,更有效的方式是使用具有幅度和相位控制的大量收发天线元件。这些元件被称为大规模 MIMO 系统。可以使用多种方法操作此类系统。对于此类系统,可通过空间复用支持多个预编码数据流,以及/或者通过波束成形增加增益。
在成熟的 sub-6 GHz 频谱中,基站通常会通过大量收发天线元件以使用并行数据流为多个用户提供服务。这被称为多用户 MIMO (MU-MIMO)。与此相反,厘米波和毫米波频谱中的高路径损耗衰减需要较高的天线增益,这可以通过应用动态波束成形来实现。针对各个用户设备并专门为其分配信号,可以显著降低能耗。MU-MIMO 和波束成形均能增加小区容量,无需额外增加基站。

因此,5G相关的产品设计将带来更大的挑战,设计大规模 MIMO 有源天线系统时,开发工程师面临着全新挑战,包括移相器容差、功率放大器 (PA) 的热效应以及模块之间的频率漂移,这些会影响所需的波束方向图。

安信实验室及相关合作伙伴,为客户提供全面的一站式测试解决方案组合,可以为传统 sub-6 GHz 蜂窝频率以及厘米波和毫米波频率范围中的 5G 模块、设备以及大规模 MIMO 有源天线系统执行 OTA 测量:

  • 定制化的测试,产品研发厂商提供相应的规格要求,我们提供测试报告和改进建议
  • 厘米波和毫米波用户设备测试:屏蔽暗室,包括集成式高精度锥形切割定位器和激光器,适用于正确的路径损耗校准和精确的被测设备校正
  • 散热测试,可在极端温度条件下测试移动设备,通过使用外部热流研究 –20°C 至 +85°C 温度范围内的热效应
  • 准确快速的 sub-6 GHz 大规模 MIMO 基站测试:极其紧凑的平面波转换器可在相距仅 1.5 m 处生成直径 1 m 的 3D 球形静区,实现实时辐射功率和收发信机测量
  • 提供多种尺寸不同的标准化无线性能试验室 (WPTC),可满足客户的现场要求
  • 结合使用 多端口网络分析仪、测量与控制软件,可进行 2D/3D 模式特性分析,包括近场 (NF) 到远场 (FF) 转换
  • 结合使用 矢量信号发生器和 频谱与信号分析仪,可进行全面的射频收发信机特性测量,例如使用调制信号测量 EVM 等关键性能指标
  • 在专用位置进行功率测量,例如波束控制测试

5G设备及物联网设备测试的几大指标
业界已经提出一些 5G 关键性能指标,主要包括用户峰值速率、用户体验速率,带宽、连接数密度、端到端时延、移动性等。
5G无线接入关键性能指标

5G KPI’s Values Comment
峰值速率 >10 Gbps 是目前4G的10倍以上
带宽 0.5-2 GHz 10 GHz以上采用超宽带
用户体验速率   > 100 Mbps 广域网覆盖的最低要求连接数密度 1 M/km2使用于体育场等场景
端到端时延 ~ 1msec 零时延用户体验
移动性 > 500 km/h 适用于高铁等高速移动场景

通过5G测试认证的优势

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