5G需要一种新的测试方法

当业界首次提出5G的概念时，国际电信联盟（ITU）提出了一个框架，其中包括5G有望解决的三个主要用例。

首先是EMBB或增强型移动宽带，据国家仪器公司（National Instruments）首席解决方案营销官大卫•霍尔（David Hall）称。”这就是我们可以通过移动通信获得更高的吞吐量和更高的数据的想法。另一种是EMTC或增强型机器通信，它更多的是能够与许多设备进行时间关键的通信。第三个用例更多的是物联网，在那里我们有一个需要在网络上支持大量无线设备的概念。我们需要一个能够处理这种能力的网络，”他解释说。

在这三个用例中，对于设计和测试产品的工程师来说，最困难的是EMBB用例。这是因为该行业将在28至40GHz之间的毫米波频率下部署5G，其带宽比目前的仪器要宽得多。

霍尔说：“有关如何设计测试夹具或对这些产品进行测试的规则正在改变。”例如，在过去，您可以通过一根长电缆将被测设备（DUT）连接到测试仪器，因为在1 GHz或2 GHz时，您不必担心插入损耗。但是现在，当你观察28GHz或40GHz的中心频率时，你不能在被测设备和仪器之间有很长的连接，因为它会受到明显的衰减。”

因此，制造商应该重新设计他们的测试系统，使仪器更接近被测设备。霍尔补充说，他们也看到了28GHz无线电的发展，将更多的集成天线融入到实际的封装中。

霍尔说：“这意味着它增加了需要进行空中测试的可能性，这曾经是一个禁忌——多年来在无线领域是不允许的。”但现在，当你的天线与收音机本身紧密结合时，它实际上是必不可少的。到目前为止，5G是当今移动通信领域最大的测试挑战之一，即使其他标准如IEEE 802.11ax和蓝牙低能耗标准也在出现。但是对于其他标准，它们遵循的规则是完全相同的。但是5G，加上新乐队的使用，带来了许多挑战。”

他们的客户目前面临的最大挑战之一是技术变化的加速。从2G到3G的时间比从4G到4.5，再到5G的时间要长。

“这意味着客户对处理新的测试挑战和新的技术挑战的反应时间更少。我们提供基于平台的方法的目标是让我们的客户开发一个测试系统。客户的主要IP是他们的软件，并允许他们在长时间内继续重复使用该软件，并能够在需要时插入新的硬件，”霍尔解释说。我们在2012年宣布的矢量信号收发器就是一个例子。如果您在2012年编写了一个使用矢量信号收发器的测试软件，那么您现在仍然可以将该软件与最新的矢量信号收发器一起使用。但是现在，新的矢量信号收发器具有更好的误差矢量幅度（EVM）性能、更好的噪声地板性能和超过10倍的带宽。这是一个很好的例子，可以帮助客户通过让他们访问最新和最好的硬件来保护他们的投资，而不必进行大量的返工。”

开发5G测试系统

国家仪器提供自动化测试设备和虚拟仪器解决方案。为了帮助客户进入5G，公司正在与5G测试前端的几个主要用户合作，“因为这些客户中的许多人第一次看到毫米波测试系统，这是他们以前从未处理过的事情，”霍尔说。

NI正与他们密切合作，参与主要的用户活动，向他们提供公司一些测试技术的第一个原型，并向用户反馈哪些测试技术有效，哪些测试技术无效，以及他们在测试中发现的一些挑战。这样，公司在客户制造商的帮助下，共同定义了一些5G测试产品。