侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

华为5G芯片率先完成SA/NSA全部测试的背后:面临哪些挑战?

2019-07-19 10:12
来源: 芯智讯

7月17日,由IMT-2020(5G)推进组联合中国通信学会与中国通信标准化协会共同主办的2019年IMT-2020(5G)峰会正式召开。IMT-2020(5G)推进组是由工信部、发改委、科技部于2013年联合推动成立的,致力于推动5G技术研究。

根据IMT-2020(5G)推进组组长王志勤公布的信息显示,目前在IMT-2020(5G)推进组测试的四款5G芯包括:华为海思的巴龙5000、高通骁龙X50、联发科Helio M70和紫光展锐的春藤510。

image.png

其中,在组网方式方面,只有高通骁龙X50只支持NSA(非独立组网),而其他三款5G芯片均支持NSA和SA(独立组网)。

而在IMT-2020(5G)推进组的5G网络测试方面,可支持NSA/SA双模的华为海思的巴龙5000芯片,已经率先完成了从室内到外场的SA/NSA全部网络测试。

联发科Helio M70目前已完成了SA/NSA室内网络测试部分,而在SA/NSA外场网络测试部分只完成了一半。

紫光展锐的春藤510由于发布时间相对较晚,目前NSA室内网络测试部分刚刚开始,而SA室内网络测试和SA/NSA外场网络测试部分尚未进行。

最早发布的高通骁龙X50虽然最早完成了NSA室内和外场网络测试,但是由于其不支持SA网络,所以这块也就没法测试了。

另外值得一提的是,在之前6月26日的MWC上海展上,中国移动董事长杨杰表示,“明年1月1日开始,政府不允许NSA手机入网,SA是发展方向,中国会尽快过渡到SA”。显然,接下来国内将会主推同时支持NSA/SA组网的5G手机。

综合来看,在接下来的5G市场,华为无疑将取得先发优势。

而华为巴龙5000率先完成SA/NSA全部测试的背后,则离不开测试工程师以及测试厂商出色的测试方案及测试设备的支持。

由于5G采用新频段、更高带宽、Massive MIMO大规模天线阵列、波束成形、毫米波等技术,这给5G设计和测试工程师带来严峻挑战,因此虽然在各大设备厂商、运营商的努力下,5G时代离我们已经越来越近,但我们还需要更强有力的5G测试方案来支持!

新频段、更高带宽和新波束成形技术为5G设计和测试带来了严峻挑战!

测试面临更复杂的宽带波形

3GPP 5G新空口规范包括两种已获得批准的正交频分多路复用技术(OFDM)、各种调制和代码集、 灵活的参数配置(numerology)和多个信道宽带。除了这些参数外,5G波形还包括用于信道估计、优化MIMO操作和振荡器相位噪声补偿的参考信号。5G波形引入了自包含(self-contained)集成子帧设计,同一个子帧内包含了上行链路/下行链路的调度信息、数据传输和确认。

5G基站以及其他基础设施设备,简称gNode B (gNB),在下行链路中使用循环前缀OFDM (CP-OFDM)方案,而用户设备(UE)两种方案都支持,即CP-OFDM和离散傅里叶变换扩频 OFDM(DFT-S-OFDM)方案,具体取决于gNB指示UE使用这两种方案中的哪一种方案来进行上 行操作。DFT-S-OFDM具有较低的峰均功率比(PAPR),因此有助于提高功率放大器的效率和能效。

CP-OFDM 在资源模块中提供了很高的频谱封装效率(高达98%),并为MIMO 提供了良好的支持。因此,当运营商优先考虑尽可能提高网络容量时(例如在密集城市环境中),可能会使用该波形。DFT-s-OFDM 是用于LTE 上行链路的同一波形,其频谱封装效率更低,但范围更广(下表)。

image.png

表:关键的5G 规范

5G NR Release 15 使用CP-OFDM的波形并能适配灵活可变的参数集。可变参数集可以将不同等级和时延的业务复用在一起,并允许毫米波频段采用更大的子载波间隔。由于信号不再保持正交性,由此引入了大峰均比的问题和子载波干扰的问题。在上行信道,UE的发射功率受限并且对功率效率要求较高,于是采用DFT-S-OFDM波形来既降低信号的峰均比。

image.png

图:波形和可变的参数集影响着信号峰均比

规范还确认,尽管数据速率得到提高,但5G 移动宽带的时间排程就如同LTE,且对核心RF 实施不会产生任何额外影响。然而,5G 技术大大降低了延迟,因此天线交换和天线调谐的可用时间更少。这可能导致需要使用在某些应用中速度比4G 快10 倍的开关技术。

4G 到5G 过渡过程中的另一个重大变化就是手机必须支持宽度前所未有的带宽。提高带宽是5G 的基本宗旨:是实现以全新5G 频段为目标的更高数据速率的关键。单载波带宽可高达100 MHz,即LTE 最高带宽20 MHz 的5 倍(下图),且在FR1频率范围内,可存在2 个上行链路和4个下行链路载波,以分别实现200 MHz 和400 MHz 的总带宽。管理该带宽所面临的挑战预计将影响整个RF 子系统,这样即使是最具创新精神的RF 公司也要提高标准。

image.png

图:最大信道带宽比较:4G LTE与5G NR

此外,考虑到信号在毫米波和低于10 GHz频率下有着不同传播和反射行为,5G标准规定了在 两种不同基本频段的操作(下表)。在许多情况下,整个RF规范的要求会因两种不同频率范围而 有所不同。低频范围内(FR1)的信号可以使用频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种模式,带宽高 达100 MHz,载波聚合频率高达400MHz。而FR2信号的频率最高可达52.6 GHz,仅可在TDD模式下运行,并且单信道带宽高达400MHz。FR2信号还可以将多个载波组合在一起,以实现高达800 MHz的聚合带宽。不久之后,规范可能会将这一聚合带宽提高至超过1GHz。

image.png

表:新空口频率范围

所有这些因素都给研究人员和工程师研究对应的新波形带来了更大难度。他们在创建、发布和生成符合标准上行链路和下行链路信号方面面临着新的挑战,因为这些信号相比以往具有更多配置、选项和更宽的带宽。

image.png

图:5G毫米波上行链路和下行链路OFDM操作

为帮助工程师在验证设备性能时能更轻松地创建多个5G波形组合,NI开发了NI-RFmx波形发生器。NI-RFmx波形发生器提供了一个统一的软件环境,适用于创建和回放符合无线标准的波形,包括最新的新空口规范,可在NI PXI仪器上生成波形,或创建未锁定、未加密的I/Q波形文件,以便在自动测试序列中进行回放。用户可选择CP-OFDM或DFT-S-OFDM方案,并且可配置信道宽度、开关调制方案并添加I/Q减损。用户还可以创建无线局域网(WLAN)、蓝牙以及2G至4G和5G波形,以测试这些标准是否能够共存。

image.png

图:NI-RFmx波形发生器可轻松生成新空口波形

除了RFmx 波形发生器外,NI还提供NI-RFmx分析驱动和API。这些API经过高度优化,可对LTE-A和新空口等无线标准进行物理层(PHY)RF测量。NI-RFmx软面板 (SFP)提供了熟悉且直观的交互式体验,可让用户轻松展示RF测量结果。

1  2  3  4  下一页>  
声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号