如今，5G通信成為熱門話題。今年初，中國啟動5G試驗，對5G各項關鍵技術進行研究和論證，對有競爭力的方案進行標準化推動，以加快產業化進程;三大電信運營商也根據各自工作部署，開始有序推進5G網絡前期的研發和實驗工作，并制定了2020年啟動5G網絡商用的計劃。在通信布網、測試先行的思路下，隨著主要通信廠商進入預研階段，羅德與施瓦茲、是德科技、安立、大唐聯儀、星河亮點等國內外測試設備公司紛紛展開新一代通信技術的研發，提供測試解決方案。
高頻、大容量
成測試主要挑戰
毫無疑問，物聯網的快速發展，成為5G的主要驅動力。面向2020年及未來，超高清、3D和虛擬現實的流行，將會驅動數據傳輸速率大幅提升，同時用戶還希望能夠在體育場、演唱會等超密集場所，高鐵、車載、地鐵等高速移動環境下也能夠獲得一致的業務體驗;加之物聯網的廣泛應用，智能家居、智能電網、視頻監控、移動醫療、車聯網等應用對移動通信技術提出了更嚴格的低延時、高可靠性、大容量等需求。這是5G發展的現實基礎。然而，為了滿足5G 高速度、低延遲高可靠、高連接低功耗的需求，帶來了網絡架構、新物理層、新波形、頻譜、傳輸網、時延、能耗、基站形態、天線等各種挑戰。這些挑戰都需要測試方案的跟進。
對此，大唐聯儀總工程師李孟喜表示，應對上述需求，MassiveMIMO 與波束成型技術和載波聚合技術將成5G 通信網絡的主流技術，這也是5G測試設備的主要挑戰。首先，5G終端對射頻的指標要求越來越高，首要支持高頻段，達到60GHz，超大帶寬，至少支持500MHz，支持更高階調制，如256QAM、超低的EVM、-50dBm、優異的相位噪聲指標、-120dBc以及更低的鄰道泄露比等射頻指標。不同于之前移動通信大部分集中于3GHz以下的狀況，5G時代的頻段除了傳統的6GHz以下頻段，還新增了28 GHz、38G~40GHz、57G~64GHz、70G~75GHz、81G~89GHz等高頻段;帶寬至少500MHz，甚至高達3GHz。測試儀表需要針對高頻段的支持開展中頻、射頻的新技術、新方案的研究和開發。其次，5G時代的Massive MIMO要求天線數量可能多達128根之多。測試儀表需要針對該特性研發支持多天線同時測試，支持更多的射頻通道和端口，射頻設計、多端口結構方案等方面均需提升。最后，5G時代的數據速率要求相對于4G時代至少提升1000倍。
北京星河亮點技術股份有限公司副總裁徐國鑫也表示，對測試行業來說，5G是一個很艱難的工作。大容量通信需要新的空中接口和新的網絡結構，對比傳統儀表測試，5G在高可靠、低延時上的要求提高了一個數量級。從儀表測試技術來看，可以把5G分成三大類：一是天線增強技術，二是波束成型，三是3D MIMO。這要求測試設備的體積更小、集成度更高。按照傳統天線的接入技術是達不到要求的，一般需要通過空中接口、空中無線的方式進行測試，整個測試的理論、測試方法、測試儀器都是新的。
端到端解決方案
仍是發展趨向
盡管存在挑戰，且目前5G還在預研階段，標準尚在制訂當中，但國際廠商行動相對領先，已經開始推出針對5G測試的解決方案。
是德科技研發部高級研發經理張海濤認為測試測量解決方案的靈活性至關重要，是德科技正在通過軟件和模塊化兩大途徑來提升解決方案的靈活性。還有就是客戶需要低成本測試工具和降低方案的成本，另一個就是Massive MIMO基站的測量方法和方案，需要跟業內做5G基站的合作伙伴一起定義。
羅德與施瓦茨(R&S)公司也表示，雖然目前5G技術標準尚在討論中，但是羅德與施瓦茨已經開始投入到相關測試技術及方案研究中。針對5G廣泛認可的毫米波、大規模天線陣、新空中接口等關鍵技術，R&S公司提供完整的測試解決方案，可以幫助設備廠家進行相應5G技術的研究。
專家觀點
大唐聯儀總工程師李孟喜
研發集成一體化5G測試儀表
對測試來說，由于協議和算法還未定型，所以暫時不會涉及，當前主要集中在明確的高頻段、高帶寬的毫米波測試和Massive MIMO方向上，已有一些測試廠商基于之前的技術積累給出了一些高頻段測試儀表，但并非針對5G的最終方案。后續需解決的5G是標準規范的制定，測試規范是在核心規范制定之后才能確定。大唐聯儀正在投入力量研究具有高測量頻率、寬測量帶寬、優異射頻性能和收發集成一體等特點的5G測試儀表。
羅德與施瓦茨公司技術經理Corbett Rowell
5G與物聯網的應用密不可分
5G與4G的應用生態并不相同，4G仍以移動手機為主，可是5G時代的主流應用必將是物聯網。所以在研究測試的時候，需要使IoT能與5G網絡共存，如果我們想使IoT以更加大規模的方式進行部署，就需要有一個信號嵌入到4G當中，與4G等網絡實現多連接。在5G技術中，追求使用多裁波波形、微波頻率、毫米波涉率和更寬調制帶寬，目前正在研究的波形包括OFDM、FBMC、UFMC等。預計5G的波形將會是OFDM的一種變形。
是德科技研發部高級研發經理張海濤
應對測試場景的復雜性
隨著5G的演進，對于測試的場景需求會非常復雜，以往單臺儀表和應用就能滿足用戶，將來就會不滿足。我們現在的想法是希望給用戶提供更加完整的測量和全套解決方案，包括現有成熟的軟硬件產品和為用戶定制的硬件和集成軟件產品，這樣能夠更好地適應5G用戶特殊的測量需求。是德科技5G仿真和測量解決方案包括：毫米波、寬帶信號生成和分析，物理層設計，MIMO、射頻、微波和毫米波元器件和天線，以及高速數字和功率測量。
