5G的sub-6GHz及毫米波頻段測試方案

作者/NI射頻技術市場工程師 屠方澤

從頻段的角度，我們看到的5G的發展趨勢有sub-6GHz（低于6GHz頻段）和毫米波頻段通信。由于頻段特性的區別，兩種方式需要的測量方式和測試挑戰也有一定區別。

Sub-6GHz的測量方式和原有4GHz的測試方式是比較類似的，使用傳導測試或者射頻線纜相連的方式進行測量。測試測量的的難度集中在兩點，協議的變化和測量帶寬的增加。針對這兩部分，NI于18年初就推出了最新的RFmx NR測量參考設計方案，符合3GPP NR協議。在硬件架構上，使用最新一代的矢量信號收發儀PXIe-5840支持1GHz信號帶寬的收發，符合3GPP中對于sub-6Ghz 400M帶寬的需求。 另一方面，NI也關注到了5G測試中的一個隱形的測試需求，由于帶寬和協議復雜性的增加，必須有新的測試方法和測試技巧來減低測試時間，保證測量效率的提升。NI 矢量信號收發儀中集成FPGA模塊，通過FPGA運算來減低原有CPU運算所需的測試時間，從而提升整體測試效率。通過上述的架構，我們也很欣喜能幫助如Qorvo在內的芯片公司，幫助他們實現目前在實驗室的5G芯片的研發，使用同樣的測試方案，也可以更順利的過渡到未來的量產測試中。

毫米波頻段測量，由于毫米波頻段芯片的尺寸將大大的降低，目前我們看到業界的毫米波芯片會集成毫米波天線，從而在6GHz以下使用的傳導測試等方案不在使用于毫米波頻段芯片的測量，毫米波頻段通常需要OTA（Over-the-air）的測試方法。在毫米波頻段上，我們看到以下幾個趨勢，

1)3GPP規定的毫米波頻段為非連續頻段，不同國家和地區有不同的頻段選擇；

2)毫米波頻段需要滿足高帶寬的需求；

3)測試成本是毫米波頻段芯片測量中必須要考量的關鍵點之一。

實際上在2010年開始，NI就開始了射頻領先用戶計劃，關注5G技術在內的前沿通信技術，毫米波通信無疑是一個重點方向。在通過和Nokia、Samsung、ATT、Verizon等設備商和運營商的合作中，共同推進毫米波系統協議、信道測量、測量技術和測量IP的發展。比如在去年，NI就和Verizon實現了第一個V5G協議的硬件原型化系統；在今年MWC上， 我們也看到了NI和三星公司在外場測試的合作計劃。通過模塊化硬件的方式，可以最優實現毫米波頻段的信號原型和信道測量工作。在未來的芯片測試方案，NI模塊化毫米波平臺也可以幫助客戶很好的實現從實驗室驗證到量產測試的全覆蓋，提高測試效率，降低測試成本。