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羅德與施瓦茨 5G終端測試平臺解決方案
2024-10-24
一、5G NR終端研發(fā)和生產(chǎn)射頻測試方案
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)測試－RS CMW100
RS現(xiàn)有的CMW100產(chǎn)線測試儀最新版本已經(jīng)支持Sub6GHz 5G NR發(fā)射和接收測試。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)，是一臺理想的產(chǎn)線非信令全制式測試儀表。
2、毫米波5G NR生產(chǎn)測試－RS CMP200+HEAD30
RS最新推出的RS CMP200無線通信測試儀，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)線測試。該測試儀專為5G OTA測量而設(shè)計，用戶可以將HEAD30盡可能靠近OTA測試暗室，以減少測量過程中的電纜損耗。CMP200配合RS的OTA暗室即可組成一個完整的5G毫米波OTA測試解決方案。
3、Sub6G 5G NR信令測試－RS CMWflexx+CMX500
從1.1節(jié)5G NR演進過程可以看到，很多現(xiàn)有LTE網(wǎng)絡(luò)的運營商將在未來很長一段時間內(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)的一個擴展。與此相對應(yīng)地，RS公司在現(xiàn)有的支持LTE信令測試的CMWflexx基礎(chǔ)上，增加一臺支持5G NR信令的CMX500，組成支持5G NR信令測試的方案。
4、毫米波5G NR信令測試－RS CMWflexx+CMX500+HEAD30
使用CMWflexx擴展CMX500，配合Remote Radio HeadHEAD30變頻器，可用于28 GHz和39 GHz毫米波頻段的5GNR信令測試。該系統(tǒng)配合RS的OTA 暗室即可組成一個完整的毫米波5G NR OTA測試解決方案。
二、5G NR終端協(xié)議測試方案
隨著無線標準的不斷演進，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對每項功能進行充分的仿真驗證，只有經(jīng)過詳盡測試覆蓋才能將風險降到最低，提高流片成功率。
1、5G NR協(xié)議物理層測試－RS CMWflexx+CMX500IQoverIP
無線通信芯片開發(fā)在完成算法鏈路驗證后，下一步工作是把算法鏈路轉(zhuǎn)化成硬件RTL具體實現(xiàn)。此時需要在FPGA開發(fā)板或者EDA廠商提供的硬件模擬器平臺上驗證芯片RTL實現(xiàn)的正確性， Synopsys公司的ZEBU平臺及HAPS平臺是此類硬件模擬器平臺的典型代表。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證提供了極大的便利。
2、5G NR協(xié)議棧虛擬測試－RS PC VT
對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)是同步進行的。所以，為了能夠加快芯片的上市步伐，除了需要驗證物理層的實現(xiàn)，有必要同時驗證上層協(xié)議棧的實現(xiàn)。
針對該需求，RS公司提供一個純軟件的虛擬測試方案，如下圖所示，網(wǎng)側(cè)與DUT基于MAC層的傳輸塊進行交互，驗證終端的上層協(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)議棧獨立的充分驗證后，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，有可能會碰到很多兼容性的問題。此時，依然可以采用RS與Synopsys的IQoverIP方案對該基帶芯片進行功能驗證。
4、5G NR 協(xié)議一致性測試－RS CMWflexx+CMX500+HEAD30
協(xié)議一致性測試的定義是：“一個一致性的實現(xiàn)應(yīng)滿足靜態(tài)一致性需求和動態(tài)一致性需求，并與協(xié)議實現(xiàn)一致性聲明 (Protocol Implementation Conformance Statements，PICS) 中所聲明的功能相符合。”一致性測試主要是確定被測終端是否與標準規(guī)定一致。通常利用一組測試用例，在一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對被測終端進行黑盒測試，通過比較DUT的實際輸出與預(yù)期輸出的異同，判定DUT 是否與協(xié)議描述相一致。
一致性測試只關(guān)心協(xié)議實現(xiàn)呈現(xiàn)于外部的性能。對于手機行業(yè)來說，我們知道現(xiàn)在世界上很多手機的品牌，也有眾多的移動通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制造商，他們所生產(chǎn)出來的手機和網(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和不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間能正常工作，通過一致性測試會提高人們對不同設(shè)備符合相應(yīng)協(xié)議標準的置信程度，提高相同標準不同實現(xiàn)之間互連的概率。
在理想的情況下，不同手機廠商按相同協(xié)議標準生產(chǎn)出來的手機本應(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。但是實際情況并非如此，由于設(shè)計者對標準的不同理解，導(dǎo)致手機的某些性能要么偏離標準，要么是標準的一個子集。這些不同程度與標準不一致的手機將不能正常工作，因此需用統(tǒng)一的尺度來衡量手機的一致性，從而保證不同的手機之間，不同的手機和網(wǎng)絡(luò)之間可以正常通訊。
因此，協(xié)議一致性測試是眾多運營商強制要求的測試內(nèi)容。作為終端廠家或者是手機芯片廠家，為了更好地驗證終端的協(xié)議一致性要求，一致性測試一個非常重要的必不可少的環(huán)節(jié)。
RS提供針對5G NR協(xié)議一致性測試的完整解決方案，該方案包括：CMWflexx, CMX500, RRH HEAD30, ATS1000。2.2.5 5G NR 協(xié)議測試方案
三、5G NR終端射頻一致性測試方案
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終端一致性測試規(guī)范，其中終端射頻一致性測試標準是38.521。測試內(nèi)容主要包括：終端的發(fā)射機特性、接收機特性和性能需求等射頻指標。
1、Sub6G 5G NR終端射頻一致性測試方案－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的測試仍可以采用目前的傳導(dǎo)方式。所以，可以認為現(xiàn)有的TS8980FTA-3系統(tǒng)是5G-ready的系統(tǒng)。要增加支持Sub6 5G NR的射頻一致性測試，只需要做少許的升級即可，包括：增加CMX500以支持5G NR的信令；升級SSCU射頻通道。
2、毫米波5G NR終端射頻一致性測試方案－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，所以對于毫米波5G NR的終端測試來說，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的射頻一致性測試方案，包含TS8980FTA-3AM與ATS1000的OTA暗室，如下圖所示。
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