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羅德與施瓦茨 5G終端測(cè)試平臺(tái)解決方案
2024-10-24
一、5G NR終端研發(fā)和生產(chǎn)射頻測(cè)試方案
上圖為RS 公司為5G NR終端射頻研發(fā)及生產(chǎn)提供的完整方案。
1、Sub6G 5G NR生產(chǎn)測(cè)試－RS CMW100
RS現(xiàn)有的CMW100產(chǎn)線測(cè)試儀最新版本已經(jīng)支持Sub6GHz 5G NR發(fā)射和接收測(cè)試。該解決方案完全支持2G、3G、4G和5G蜂窩技術(shù)以及非蜂窩技術(shù)，是一臺(tái)理想的產(chǎn)線非信令全制式測(cè)試儀表。
2、毫米波5G NR生產(chǎn)測(cè)試－RS CMP200+HEAD30
RS最新推出的RS CMP200無線通信測(cè)試儀，配合Remote Radio Head HEAD30變頻器，可用于28 GHz和39GHz毫米波頻段的5G NR產(chǎn)線測(cè)試。該測(cè)試儀專為5G OTA測(cè)量而設(shè)計(jì)，用戶可以將HEAD30盡可能靠近OTA測(cè)試暗室，以減少測(cè)量過程中的電纜損耗。CMP200配合RS的OTA暗室即可組成一個(gè)完整的5G毫米波OTA測(cè)試解決方案。
3、Sub6G 5G NR信令測(cè)試－RS CMWflexx+CMX500
從1.1節(jié)5G NR演進(jìn)過程可以看到，很多現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商將在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)選擇NSA組網(wǎng)方式。NSA的組網(wǎng)方式，可以將5G NR看作是在現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)擴(kuò)展。與此相對(duì)應(yīng)地，RS公司在現(xiàn)有的支持LTE信令測(cè)試的CMWflexx基礎(chǔ)上，增加一臺(tái)支持5G NR信令的CMX500，組成支持5G NR信令測(cè)試的方案。
4、毫米波5G NR信令測(cè)試－RS CMWflexx+CMX500+HEAD30
使用CMWflexx擴(kuò)展CMX500，配合Remote Radio HeadHEAD30變頻器，可用于28 GHz和39 GHz毫米波頻段的5GNR信令測(cè)試。該系統(tǒng)配合RS的OTA 暗室即可組成一個(gè)完整的毫米波5G NR OTA測(cè)試解決方案。
二、5G NR終端協(xié)議測(cè)試方案
隨著無線標(biāo)準(zhǔn)的不斷演進(jìn)，無線通信芯片結(jié)構(gòu)也愈加復(fù)雜，芯片廠商在決定流片前都會(huì)對(duì)每項(xiàng)功能進(jìn)行充分的仿真驗(yàn)證，只有經(jīng)過詳盡測(cè)試覆蓋才能將風(fēng)險(xiǎn)降到最低，提高流片成功率。
1、5G NR協(xié)議物理層測(cè)試－RS CMWflexx+CMX500IQoverIP
無線通信芯片開發(fā)在完成算法鏈路驗(yàn)證后，下一步工作是把算法鏈路轉(zhuǎn)化成硬件RTL具體實(shí)現(xiàn)。此時(shí)需要在FPGA開發(fā)板或者EDA廠商提供的硬件模擬器平臺(tái)上驗(yàn)證芯片RTL實(shí)現(xiàn)的正確性， Synopsys公司的ZEBU平臺(tái)及HAPS平臺(tái)是此類硬件模擬器平臺(tái)的典型代表。RS公司和Synopsys保持著良好的合作關(guān)系，攜手為無線通信芯片客戶提供的IQoverIP測(cè)試方案，為無線通信芯片客戶早期的物理層功能及性能的驗(yàn)證提供了極大的便利。
2、5G NR協(xié)議棧虛擬測(cè)試－RS PC VT
對(duì)于大部分無線通信芯片客戶來說，上層協(xié)議棧的開發(fā)與物理層的開發(fā)是同步進(jìn)行的。所以，為了能夠加快芯片的上市步伐，除了需要驗(yàn)證物理層的實(shí)現(xiàn)，有必要同時(shí)驗(yàn)證上層協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)該需求，RS公司提供一個(gè)純軟件的虛擬測(cè)試方案，如下圖所示，網(wǎng)側(cè)與DUT基于MAC層的傳輸塊進(jìn)行交互，驗(yàn)證終端的上層協(xié)議棧是否符合規(guī)范定義的流程。
3、5G NR Full BBIC協(xié)議測(cè)試－RS CMWflexx+CMX500 IQoverIP
無線通信芯片在完成物理層及上層協(xié)議棧獨(dú)立的充分驗(yàn)證后，下一步就需要將物理層和上層協(xié)議棧融合在一起，形成一塊完整的基帶芯片。在此過程中，有可能會(huì)碰到很多兼容性的問題。此時(shí)，依然可以采用RS與Synopsys的IQoverIP方案對(duì)該基帶芯片進(jìn)行功能驗(yàn)證。
4、5G NR 協(xié)議一致性測(cè)試－RS CMWflexx+CMX500+HEAD30
協(xié)議一致性測(cè)試的定義是：“一個(gè)一致性的實(shí)現(xiàn)應(yīng)滿足靜態(tài)一致性需求和動(dòng)態(tài)一致性需求，并與協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性聲明 (Protocol Implementation Conformance Statements，PICS) 中所聲明的功能相符合。”一致性測(cè)試主要是確定被測(cè)終端是否與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一致。通常利用一組測(cè)試用例，在一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對(duì)被測(cè)終端進(jìn)行黑盒測(cè)試，通過比較DUT的實(shí)際輸出與預(yù)期輸出的異同，判定DUT 是否與協(xié)議描述相一致。
一致性測(cè)試只關(guān)心協(xié)議實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)于外部的性能。對(duì)于手機(jī)行業(yè)來說，我們知道現(xiàn)在世界上很多手機(jī)的品牌，也有眾多的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制造商，他們所生產(chǎn)出來的手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被銷往全球的不同地方，因此為了能保證不同廠商的手機(jī)和不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能正常工作，通過一致性測(cè)試會(huì)提高人們對(duì)不同設(shè)備符合相應(yīng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的置信程度，提高相同標(biāo)準(zhǔn)不同實(shí)現(xiàn)之間互連的概率。
在理想的情況下，不同手機(jī)廠商按相同協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的手機(jī)本應(yīng)在不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正常通信。但是實(shí)際情況并非如此，由于設(shè)計(jì)者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的不同理解，導(dǎo)致手機(jī)的某些性能要么偏離標(biāo)準(zhǔn)，要么是標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集。這些不同程度與標(biāo)準(zhǔn)不一致的手機(jī)將不能正常工作，因此需用統(tǒng)一的尺度來衡量手機(jī)的一致性，從而保證不同的手機(jī)之間，不同的手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間可以正常通訊。
因此，協(xié)議一致性測(cè)試是眾多運(yùn)營(yíng)商強(qiáng)制要求的測(cè)試內(nèi)容。作為終端廠家或者是手機(jī)芯片廠家，為了更好地驗(yàn)證終端的協(xié)議一致性要求，一致性測(cè)試一個(gè)非常重要的必不可少的環(huán)節(jié)。
RS提供針對(duì)5G NR協(xié)議一致性測(cè)試的完整解決方案，該方案包括：CMWflexx, CMX500, RRH HEAD30, ATS1000。2.2.5 5G NR 協(xié)議測(cè)試方案
三、5G NR終端射頻一致性測(cè)試方案
3GPP 不僅定義了5G NR系統(tǒng)和終端的核心規(guī)范，而且還定義5G NR終端一致性測(cè)試規(guī)范，其中終端射頻一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是38.521。測(cè)試內(nèi)容主要包括：終端的發(fā)射機(jī)特性、接收機(jī)特性和性能需求等射頻指標(biāo)。
1、Sub6G 5G NR終端射頻一致性測(cè)試方案－RS TS8980
現(xiàn)有的TS8980FTA-3系統(tǒng)支持2G/3G/4G/C-IoT等接入技術(shù)的射頻一致性測(cè)試。并且，由于系統(tǒng)中所有的硬件都已經(jīng)支持Sub6GHz，Sub6G 5G NR的測(cè)試仍可以采用目前的傳導(dǎo)方式。所以，可以認(rèn)為現(xiàn)有的TS8980FTA-3系統(tǒng)是5G-ready的系統(tǒng)。要增加支持Sub6 5G NR的射頻一致性測(cè)試，只需要做少許的升級(jí)即可，包括：增加CMX500以支持5G NR的信令；升級(jí)SSCU射頻通道。
2、毫米波5G NR終端射頻一致性測(cè)試方案－RS TS8980-3AM+ATS1000
由于毫米波5G NR隨著傳輸距離的增大，信號(hào)急劇衰減，另外，使用毫米波的無線通信終端的天線極小且數(shù)量巨大，所以對(duì)于毫米波5G NR的終端測(cè)試來說，不能再采用傳統(tǒng)的傳導(dǎo)方式，而需要采用OTA的方式。RS提供毫米波5G NR的射頻一致性測(cè)試方案，包含TS8980FTA-3AM與ATS1000的OTA暗室，如下圖所示。
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