5G商用，测试如何先行？

编者按：2019年中国国际信息通信展览会(简称“通信展”)即将在京拉开帷幕。5G成为本届展会的主角，将全面展示当前5G发展和应用的最新成果。5G商用、5G芯片、5G测试、5G终端以及5G最重要的应用场景之一工业互联网等也成为了业界最关注的话题。

5G时代的到来，无疑给产业链上下游企业带来又一轮市场红利。作为通信技术的变革，全新的5G技术对测试仪器的指标及测试手段，都提出了新的更高要求和挑战。

未来几年，驱动人们生活方式发生巨变的科技力量包括5G通信、物联网、AI、认知计算和云机器人等。益莱储中国公司总经理潘海梦告诉《中国电子报》记者，5G网络架构的改变带来测量技术的创新以及测试设备的大量增加，如5G新空口技术测量、5G需求产生的新设备测量、新的应用测量、现场测试以及适合5G新技术的测试测量方法设计等。

与4G相比，5G需要巨大的改变和更多的新技术来满足其应用。因此，为了验证这些改变和新技术是否与5G需求相匹配，相应的测试测量显得尤为重要。

是德科技大中华区无线市场部经理白瑛告诉记者，业界之所以将5G定义为一场技术革新而不是演进，就是因为5G本身相对于4G而言，带来的许多技术层面的重大变化，这些变化对于测试仪器的需求也是多方面的。

中电仪器产品总监铁奎在接受《中国电子报》记者采访时表示，5G新技术包括毫米波频率、超宽带和大规模天线阵列技术等，需要同以往不同的更多的测量解决方案。首先，最重要的是用户和设备之间的空间信道的测量，需要建立信道性能的数学模型，并使用它们来定义5G新的空中接口标准。其次，5G空口也发生重大变化，包括Massive MIMO、高频段通信、新的波形和多址技术等，每项新技术需要专门的测试解决方案，以验证这项技术实际能够达到的性能，并验证性能优化解决方案。再次，高数据速率、高容量、低延迟等需要专用的测试和测量解决方案来验证新的网络体系的性能，这有助于优化5G网络部署。最后，根据5G网络应用及部署特点，测试环境还应支持分布式的测量，能够进行大规模的测量，能够仿真实际的信令业务和数据业务来实现网络的压力测量以及与现有多种无线接入网络的兼容性测量等。

“5G引入了毫米波频段和超大带宽，这些变化促使测试仪器必须能够覆盖到不同频段，并且支持超大带宽信号生成与分析。与此同时，还必须确保信号质量和分析结果符合甚至超出业界标准要求。”白瑛表示，5G的Massive MIMO技术也对测试设备和方法提出了全新的要求。通道数大量增加后，传统的台式仪表不再适应这种复杂测试，电缆直连的测试方法显然也已过时，这时对测试设备的要求就是既要满足灵活可变的多通道需要，又要考虑如何支持OTA测试。“此外，当前5G标准在3GPP的领导下仍在快速演进和更新，如何紧跟标准的变化，为那些早期的研发工程师提供最新的工具，对于测试厂商而言也是一个新的挑战。”白瑛对记者说。

5G通信主要是满足增强移动宽带、低功耗大连接、低时延高可靠三大应用场景。铁奎从这三个维度解释了5G对测试设备带来的挑战。

他说，增强移动宽带主要对应虚拟现实、VR、AR等应用的高速率信号传输要求，目前采用毫米波、大带宽、大规模天线阵列等技术来支持，这首先需要测试频率从4G的低频段向5G的高频段延伸，势必增加射频收发机的设计复杂程度;其次，大带宽技术要求测试通道的群时延、带内频响更加平滑才能保证信号测量精度;最后，大规模天线阵列的应用使得测试的通道数由4G的8通道变为5G的64通道甚至128通道，测试环境设计要求更加高效、经济。

低功耗大连接主要对应智慧农业、可穿戴设备等应用的长时间待机、连接终端数量较大的要求，其技术特点是功耗低、成本低、形态多样，因此，相比4G测试需要增加功耗测试功能;测试设备小型化、模块化并具备极低的测试成本;由于形态多样、测试接口不统一，要求必须支持OTA测试功能。

低时延高可靠主要对应车联网、工业控制等应用的信号传输时延较低、误差极少的要求，其技术特点是信号处理实时高效延时小、信号传输稳定可靠误码低，这就需要测试仪器要具备实时的数据处理能力和极高的误码测量精度。

5G测试设备需要投入大量资金，若预算有限，则对有测试需求的企业来说难度不小。潘海梦表示，不断演进的标准、技术的复杂性、产品上市时间的紧迫性，对更高灵活性、最新的测试解决方案提出更高要求，还要在预算允许范围内按时完成测试项目，加速产品的上市时间。为了满足这诸多需求，市场领导者正在使用智能采购技术——在需要时获得所需的东西，并且仅在需要时使用。在正确的时间拥有正确的测试设备意味着项目可以按时完成，而且预算可以得到很好的控制。

专家观点：

是德科技大中华区无线市场部经理白瑛：

5G商用测试先行

5G是一个复杂而庞大的工程，有很多的测试是必须要做的。举几个例子，比如在3GPP的标准中，对gNB和UE端的发射机、接收机射频指标，性能吞吐率测试(包括在OTA模式下)已经有明确的设备测试规范。

同时，在各个国家和地区的实际5G设备入网过程中，各地运营商制定了行业标准，比如射频一致性测试、协议一致性测试、最大吞吐率测试、Massive MIMO性能测试、设备间的互操作性测试，甚至对于一些特殊频段的附加测试等。不仅如此，除了标准规定的测试项以外，在5G研发过程中，工程师们也往往需要对被测设备各种场景和条件下的测试。

是德科技在5G还只是一个概念的时候就加大了投资力度，成为5G测试的行业领导者。2014年正式从原安捷伦公司独立后，就先后收购了Anite以及Ixia、Prisma等业内知名公司，从layer1到layer7可以覆盖5G被测试设备整个生命周期的测试需求。

现在，是德科技的解决方案已经广泛的应用在5G的芯片开发验证测试，gNB与终端的射频/协议/性能测试、5G传输网测试、5G网络安全测试等几乎各个方面。

益莱储中国公司总经理潘海梦：

智能采购降低5G测试设备使用成本

未来几年，驱动人们生活方式发生巨变的科技力量包括5G通信、物联网、工业自动化、人工智能、认知计算和云机器人等。为了加快创新步伐，设计研发市场领先的产品并更快地推向市场，企业需要在正确的时间、使用正确的工具，包括现代化的测试设备和能够提供真正竞争优势的合作伙伴。

在5G和物联网时代，大量新产品需要进行验证和测试，从而增加了研发团队和测试设备的时间负担。跟上最新的技术，赶在最后期限前完成任务，迅速进入市场，这些都是任何行业的关键优先事项，对于5G来说尤为重要。在合适的时间、合适的地点，拥有合适的设备，这意味着项目能够快速地、准时地在预算内完成。智能采购策略，包括混合租用、租赁和购买计划，可以以最低的成本快速轻松地访问最新的5G测试技术。考虑灵活的“按需付费”方法，它允许在不做长期财务承诺的情况下使用设备。此外，还可以随时返回、更换或升级设备，提前检查设备选择以降低前期成本并避免校准、维护和维修所产生的经常性成本。

益莱储的目标是帮助客户实现一些关键需求，包括降低资本成本和日常开支、优化测试设备的采购、提高研发测试设备利用率、加快上市速度、检查实际拥有成本。

中电仪器产品总监铁奎：

5G时代被测对象大量增加

传统通信测试针对的被测对象主要是手机与基站，5G时代来临后通信技术将渗透到生产、生活的各个方面，包括智慧家庭、智慧城市中大量使用的各类型终端;工业生产中分布到各环节中的通信传感器及控制器;无人驾驶中使用的车联网通信设备;智慧物流配送、智慧消防、智慧农业等方面都将应用大量具备通信功能的移动联网设备，因此被测对象的大量增加势必带动测试仪器的需求增长。

中电科仪器仪表有限公司在5G领域的产品布局大致分为四大类，包括基站测试、终端测试、物联网测试和系统测试。

基站测试包括5G多通道基站测试仪、5G增强移动宽带终端模拟器、5G移动物联终端模拟器、毫米波5G信号源、5G信号分析仪等。

终端及芯片测试包括5G信令终端综测仪、5G非信令终端综测仪、手机天馈线测试仪、矢量网络分析仪等。

物联网测试包括物联网信号发生器、物联网信号分析仪、物联网终端综测仪、物联网基站综测仪等。

系统测试包括终端射频一致性测试系统、基站射频一致性测试系统、终端无线资源管理一致性测试系统、OTA测试系统、天线测试系统以及各类教学科研试验系统等。