當前,對移動通信系統寬帶和能力的需求不斷加大,促使5G成為主要的驅動力。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的標準化和產業化發展已經進入沖刺階段。
中國IMT-2020(5G)推進組對5G網絡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,體現了5G滿足未來多樣化業務與場景需求的能力,花瓣頂點代表了相應指標的最大值;綠葉代表效率指標,是5G可持續發展的基本保障。
5G關鍵技術是什么?
目前為止,5G技術還處在預研階段,其技術規范還沒有統一定義,所以各大公司都在對5G技術進行積極的研究和討論,現階段基本得到業界認可的關鍵技術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。傳統的移動通信工作頻段主要集中在3GHz以下,已經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狀,同時也可以實現高速短距離通信,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、容易受氣候環境影響等缺點,如果真正想要在毫米波頻段實現5G的各種業務,還有待進一步研究和解決這些問題。
(2)大規模MIMO技術
MIMO技術已經廣泛應用于LTE,WLAN等技術上面,理論上,天線越多,頻譜效率和傳輸可靠性就越高。作為近年來備受關注的技術之一,多天線技術經歷了從無源到有源,從二維到三維(3D),從高階MIMO到大規模天線陣列的發展,將有望實現頻譜效率提升至十倍甚至更高,是目前5G技術重要的研究方向之一。
(3)高帶寬傳輸
根據香濃定律可知,信道容量與帶寬和信噪比成正比,為了滿足5G網絡Gbps級的數據速率,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,比如大規模MIMO等,在高帶寬模式下可以很容易實現10Gbps的傳輸速率。
(4)新型空中接口技術
為了進一步地提高頻譜利用率以及應用的靈活性,業界普遍認為在5G系統中會采用不同于4G的空中接口技術。目前被廣泛研究的主要包括:非正交多址接入技術(NOMA)、濾波組多載波技術(FBMC)、全雙工技術(Full Duplex)等。各個廠家都在積極的推動各自主導的新技術,希望能夠在5G標準中脫穎而出,成為5G標準技術,不過這些技術是否能夠在5G系統中發揮更有效的作用,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開始積極的投入到相關測試技術及方案研究中。針對5G廣泛認可的毫米波、大規模天線陣、高帶寬等關鍵技術,提供完整的測試解決方案,以幫助設備廠家進行相應5G技術的研究。下面將分別介紹R&S公司針對5G技術相應的測試方案。
毫米波測試方案