OTA产品本身具备的亮点进行了沟通,并且实时测

2020-01-22 12:54 来源:未知

根据中国信通院《5G经济社会影响白皮书》预测,2030年,5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。为了赶上5G的头班车,各家中国电信运营商都已宣布从2019年开始投资5G网络部署,并建立5G创新中心,在各大城市进行实地测试。 国际电信联盟ITU在2015年定义了5G三个主要应用场景:增强型移动宽带、大连接物联网及低时延高可靠通信。在这三大应用场景里,无线连接技术及其相关测试的快速发展显得至关重要。北京时间2018年6月26日,全球领先的天线测试测量领域厂商——法国Microwave Vision Group在上海举办以“迎接与5G、物联网和汽车应用全面无线连接时代的测试挑战”为主题的天线测试技术研讨会,探讨5G时代的数字化技术改革以及如何高效把脉测试难点和掌握解决方案。 未来5G网络的系统容量需求将达到兆位的等级,是目前4G网络容量的一千倍。在单位区域内布建超高密度的小型基站,以形成超高密度的异质网络,是5G网络为因应超高传输量的主要发展概念,以期达到每平方公里10Tbit/s的系统需求。随着智能网联汽车的发展,这种密集化的网络有了更为具体的应用场景,且需求也更为迫切。而要布局车联网如此大规模、密集的通信系统,天线的研发和测试都面临着不小的挑战。MVG首席科学家 Lars Foged指出:“现在在汽车这个行业,每家都在做自己的相关技术和后续的开发,由于各家对研发保密的原因,很难把各家联合起来进行共同的开发。所以MVG和一些关注汽车通讯测试和互联汽车研发的大学展开充分的合作。关于互联汽车这个领域,通信已不再是点到点的通信,而是将这个节点作为非常重要的通信标准。在这方面,我们已和有这样测量技术的大学进行广泛的合作,我们一起开发不仅仅是车的相关测量,而是整个车在外界互联的情况之下各种环境下的测量。” Lars Foged 进一步谈到:“MVG公司是最早的投资于后处理仿真软件开发的公司,我们不仅在测量室当中完成测量,也完全能够去模仿真实路况下、真实环境下表征整车的天线表现。我们还有一套非常强大的测量得出来的计算模型,能够用这样的一个计算模型帮助我们做到真实环境下的模拟和仿真。这就是我们说的虚拟道路的概念。” 从业人员表示,天线已经成为5G移动通信系统的关键要素,质量优异的天线将会直接增强5G系统能力。在5G通信系统的驱动下,天线从无源向有源过渡,智能化、定制化的趋势愈加明显。由于天线单元数量大幅增加,减轻重量、降低尺寸至关重要。对此,MVG亚太区技术总监 Mathieu Mercier认为:“以前在4G时代,我们可以在收发器和天线之间分别做一个测量。5G时代整合度更高,集成性更高,所以我们要用天线来代替所有的其他分离的测量,来进行一体化的测量。我们可以做到这一点,最大挑战就是如何很准确地进行天线的相关测量,并且用这个结果进行收发器的调制等后续的一些工作。这样一来,就需要做很多轮的测量,并且还要做后续的配置等等,所以对于我们的测量效率来讲,就提出了相对大的挑战,我们需要提供具备更快的测量速度的测试系统才行,这点很重要。” 本次研讨会上,MVG还为到访嘉宾和媒体介绍了两款产品:MiniLAB | 6GHz OTA和 StarLab 50 GHz,它们都是基于多探头传感器测量的技术。Lars Foged介绍说:“MiniLAB | 6GHz OTA采用紧凑性、完美屏蔽暗室设计,支持高精度OTA测量,包括临界低功率敏感性测量。由于能得到待测试设备的完整球形辐射表征,用户可以获取无线连接性能的优劣分析,并能诊断性分析如何优化产品。MiniLAB |6 GHz OTA的自动化和直观的用户界面使在天线测试中没有相关经验的公司也能够对IoT设备进行迅速、高效的OTA测试。” “对于StarLab 50 GHz,主要是在现有的MVG测量的技术基础之上,能够进一步满足在5G毫米波方面的测量需求。” “同时,跟大家强调的一点是,MiniLAB | 6GHz OTA是我们非常自豪的产品,它在中国生产并在美国出口销售。StarLab 50 GHz是在法国完成生产,同时在亚洲、美国也有相应的销售。两个产品生产地的不同,充分代表了我们公司国际化的文化,我们并不是将所有的生产都放在一个地方,而是根据各地的产能,以及各地的生产特性和胜任力,完成我们全球化的生产。” Lars Foged补充道。

相比于其他同类产品,MiniLAB |6 GHz OTA经过优化,覆盖处理蜂窝和非蜂窝协议以及低功率IoT协议和5G NR 6 GHz以下所需的整个频率范围,特别适合智能手机、物联网、M2M、可穿戴设备和M2M设备的测试。

“从频谱上来看sub-6G与毫米波通信都是5G重要的组成部分。”姚远认为,在6GHz以内的LTE技术演进被认为是一个更加现实的演进方案,其实在3GPPRel-13中,诸如LTE-LAA,有源天线系统(AAS),混合型波束塑形等技术已经被引入,这些已经被认为是4.5G的技术,在LTE技术的持续演进中,6G以内的频谱利用效率将会进一步提升。另一方面,毫米波是5G一个很重要的候选技术,通过毫米波的使用,可以极大的扩展频谱资源,从而获得极大的空口带宽,提高通信传输速率和质量。但毫米波的使用的确是碰到很多挑战,由于其在大气中衰减严重,无法被使用于传统的无线通信场景中。所以,目前针对毫米波技术有一项很基础也很重要的工作即毫米波信道测量,需要使用毫米波信道,就首先需要了解这些信道的特点并对其有合理的建模。目前对于毫米波信道的测量工作,国内外有很多领先实验室已经展开。

MiniLAB | 6GHz OTA主要是针对6GHz频段下的 OTA测试,在IoT设备领域当中有非常广泛的应用。对于StarLab 50 GHz,主要是在现有的MVG测量的技术基础之上,能够进一步满足在5G毫米波方面的测量需求。

是德科技(中国)有限公司无线通信市场拓展工程师马健锐坦言,MassiveMIMO的研究和开发发生在各个方面,但是一方面由于5G标准还在演进,没有标准Massive MIMO基站可用,一方面Massive MIMO原型机仍然是只有少数领先设备厂商才能制造,数量有限并且造价昂贵,其实也未必足够灵活地适合研究开发的目的。针对这样的需求,目前是德科技基于商用现货的测量级产品,推出了兼顾成本和性能的Massive MIMO Real Time Beamforming原型机参考方案。该方案具有强大的功能和灵活的可扩展性,可根据天线阵列的形态提供灵活准确的波束赋型和闭环控制功能,模拟波束跟踪,精准的校准能力,具有+-1ps的定时可重复性,并且实时测量波束射频性能,解调波束信号,提供星座图,EVM,波束赋型权重等参数,实时显示波束赋型形状和效果、并开放FPGA接口,用户可以将自行开发的算法导入真实Massive MIMO环境中验证。相当于一套经过验证的可靠的Massive MIMO中射频物理层,非常适合在其基础上开展开放式算法的研究,或用做基带,与现有天线阵列、移相器系统结合扩展成更大规模、可以向毫米波延伸的Massive MIMO原型机。

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马健锐告诉记者,5G实现超高数据传输目标的核心技术之一是采用毫米波60GHz以上的高频段和2GHz以上的超宽带信号调制。是德科技专门为5G先进技术研究开发而设计出一套完整的软硬件结合的5G OTA毫米波宽带通信原型机系统及验证测试平台。该套方案基于是德科技灵活可靠的SystemVue系统设计仿真软件,M8190A超宽带任意波发生器,E8267D微波矢量信号发生器,N9040B UXA宽带矢量信号分析仪或63G实时示波器,可以直接产生和分析高达4GHz带宽的诸如F-OFDM、FBMC、Flexible-OFDM等等为代表的5G物理层信号。

作为5G发牌后的首个通信展会,5G的热度较以往更是异常火爆。5G在未来会渗透到社会的各个角落。比如自动驾驶汽车、未来智慧城市、健康医疗以及智慧工厂,5G的影响在逐步扩大。MVG做的不仅仅是关于5G的相应测量或者测试的内容,同时也会支持更多的测量设备。

事实上,5G主流的技术已经确定了对应的测试规范,目前已开始进行测试工作,同时,包括网络切片、控制功能重构等5G网络技术,也在准备进入具体测试环节。

MVG非常注重创新,据介绍,MVG有22个国际专利。在整个研发投入上,占到年营收额的10%,这对于一个测试企业而言,是非常大的投入。“我们会对一些新的行业应用来开发解决方案,尤其是大家比较感兴趣的应用,比如5G天线测量开展研发。” Mathieu Mercier对记者讲到。

“MVG在3DMIMO、毫米波波束成形、MassiveMIMO三种主流技术上都有深入的研究,目前在国内已经开展了实际的项目和实施工作。”MVG公司亚洲高级销售经理陈国荣告诉记者,其中阵列天线与基站一体化设计是实现这三种技术的主流方向,2016年,MVG对于天线与基站一体化的系统成功实现精确有源测量,为以上三种技术测量提供了奠基石。

就目前市场趋势来看,整个社会对于OTA的需求越来越高,想要在这个行业当中有相应的发展,就必须要有相应的空中测量技术。为此,MVG在已经非常广泛的产品线又增加了两款产品:MiniLAB | 6GHz OTA和 StarLab 50 GHz,能够进行更好的支持且都是基于多探头传感器测量的技术。

MVG在实验中使用支持LTE协议的移动手机8阵元天线来模拟AAS天线,在近场环境下对有效灵敏度、有效全向辐射功率等参数进行测量,实测结果符合预期,进一步证实相位补偿技术能够有效地测量大带宽调制信号(如LTE)在近场的相位,并且实现近场和远场转换。陈国荣认为,近场测量技术固有的优点使其成为精准测量和5G设备测试的最佳方法。

图片 15G测试“排头兵”:稳步创新 蓄势待发

而对于5G测试的产品规划与支持,NI尤为看好软件平台的投入,软件也已经成为整个行业应用的趋势。姚远表示,NI希望能够提供一个开放式的软件平台,该软件平台首先需要能够简化客户对于整个系统的开发难度,其次,客户们可以在这个平台上进行分享,类似于智能手机的应用商店。客户将最终从这个软件的生态系统受益。另外,NI还会持续投入模块化射频硬件,随着半导体的发展,NI会提供更高带宽、更高频段的模块化射频产品,让更多的5G应用在PXI平台上成为可能。我们认为FPGA是模块化仪器发展的一个重要方向,仪器厂商不仅需要在硬件模块中加入FPGA,更重要的是要能够将FPGA的功能完全开放给客户,让客户可以最大限度的利用FPGA的运算能力,完成自己应用的创新。

据飞象网记者了解,MVG成立于1986年,已有1000个以上的测量系统,为来自汽车行业、航空航天、IoT、5G等领域的客户服务,这也使得MVG成为全世界最大的天线测量设备和系统提供商。

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