當(dāng)前,對移動通信系統(tǒng)寬帶和能力的需求不斷加大,促使5G成為主要的驅(qū)動力。按照3GPP公布的時間表,5G標準的第一個版本(3GPP Release 15)將在2018年9月完成。5G的標準化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)進入沖刺階段。
中國IMT-2020(5G)推進組對5G網(wǎng)絡(luò)的性能要求和效率需求通過一株綻放的鮮花來進行定義,其中花瓣代表5G的六大性能指標,體現(xiàn)了5G滿足未來多樣化業(yè)務(wù)與場景需求的能力,花瓣頂點代表了相應(yīng)指標的最大值;綠葉代表效率指標,是5G可持續(xù)發(fā)展的基本保障。
5G關(guān)鍵技術(shù)是什么?
目前為止,5G技術(shù)還處在預(yù)研階段,其技術(shù)規(guī)范還沒有統(tǒng)一定義,所以各大公司都在對5G技術(shù)進行積極的研究和討論,現(xiàn)階段基本得到業(yè)界認可的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下四個方面:
(1)毫米波
所謂毫米波,即波長范圍10到1毫米之間,也就是頻率在30GHz到300GHz之間的無線電波。傳統(tǒng)的移動通信工作頻段主要集中在3GHz以下,已經(jīng)使得頻譜資源十分擁擠,而在高頻段可用頻譜資源豐富,能夠有效緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀,同時也可以實現(xiàn)高速短距離通信,支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。不過毫米波頻段傳輸存在著傳輸距離短、穿透力和繞射能力差、容易受氣候環(huán)境影響等缺點,如果真正想要在毫米波頻段實現(xiàn)5G的各種業(yè)務(wù),還有待進一步研究和解決這些問題。
(2)大規(guī)模MIMO技術(shù)
MIMO技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于LTE,WLAN等技術(shù)上面,理論上,天線越多,頻譜效率和傳輸可靠性就越高。作為近年來備受關(guān)注的技術(shù)之一,多天線技術(shù)經(jīng)歷了從無源到有源,從二維到三維(3D),從高階MIMO到大規(guī)模天線陣列的發(fā)展,將有望實現(xiàn)頻譜效率提升至十倍甚至更高,是目前5G技術(shù)重要的研究方向之一。
(3)高帶寬傳輸
根據(jù)香濃定律可知,信道容量與帶寬和信噪比成正比,為了滿足5G網(wǎng)絡(luò)Gbps級的數(shù)據(jù)速率,需要更大的帶寬。頻率越高,帶寬就越大,信道容量也就越高,因此,高頻段連續(xù)帶寬將成為5G的主流選擇。配合一些有效的提升頻譜效率技術(shù),比如大規(guī)模MIMO等,在高帶寬模式下可以很容易實現(xiàn)10Gbps的傳輸速率。
(4)新型空中接口技術(shù)
為了進一步地提高頻譜利用率以及應(yīng)用的靈活性,業(yè)界普遍認為在5G系統(tǒng)中會采用不同于4G的空中接口技術(shù)。目前被廣泛研究的主要包括:非正交多址接入技術(shù)(NOMA)、濾波組多載波技術(shù)(FBMC)、全雙工技術(shù)(Full Duplex)等。各個廠家都在積極的推動各自主導(dǎo)的新技術(shù),希望能夠在5G標準中脫穎而出,成為5G標準技術(shù),不過這些技術(shù)是否能夠在5G系統(tǒng)中發(fā)揮更有效的作用,還有待進一步研究和驗證。
5G測試方案
雖然目前5G技術(shù)標準尚在討論中,但是作為測試儀表廠商的代表羅德與施瓦茨公司已經(jīng)開始積極的投入到相關(guān)測試技術(shù)及方案研究中。針對5G廣泛認可的毫米波、大規(guī)模天線陣、高帶寬等關(guān)鍵技術(shù),提供完整的測試解決方案,以幫助設(shè)備廠家進行相應(yīng)5G技術(shù)的研究。下面將分別介紹R&S公司針對5G技術(shù)相應(yīng)的測試方案。
毫米波測試方案