罗德与施瓦茨：蓄力5G测试

王立春

在2018年巴塞罗那世界移动通信大会（MWC 2018）上罗德与施瓦茨（以下简称R&S;）公司提出的主题是“ 优化当前，设计未来”。R&S;公司提供涵盖无线通信所有领域的测试与测量设备，尤其是针对当前的5G测试需求也提出了全新的解决方案。

本次MWC展会上R&S;公司针对5G相关的芯片组、移动终端、网络设备、移动网络、车联网等不同方向提出了相应的测试方案。

5G NR射频信号的产生与分析

R&S;公司的矢量信号发生器和信号分析仪可支持5G NR信号产生和分析，目前R&S;公司的矢量信号发生器SMW200A单台仪表最高可以实现40GHz信号的产生，可以产生2GHz带宽的信号，完全可以满足高带宽毫米波5G NR信号产生的需求。R&S;公司的信号分析仪FSW单台仪表最高频率可达到90GHz，内置的分析带宽最高为2GHz，如果配合R&S;的示波器RTO，分析带宽可以达到5GHz。SMW200A和FSW这两款仪表完全可以满足目前及以后的5G信号产生和分析需求。

5G终端测试方案

R&S;现有的CMW100产线测试仪最新版本已经支持Sub 6GHz 5G NR 发射和接收测量。该解决方案完全支持2G、3G、4G和5G蜂窝技术以及非蜂窝技术，是一台理想的产线非信令全制式测试仪表。

R&S;最新推出的R&S; CMP200无线通信测试仪，可用于28GHz和39GHz毫米波频段的测试。该测试仪专为5G OTA测量而设计，由中频单元和远程射频头组成。用户可以将远程射频头尽可能靠近OTA测试暗室，以减少测量过程中的电缆损耗。CMP200配合R&S; 的OTA暗室即可组成一个完整的5G毫米波OTA测试解决方案。

此外针对终端测试R&S;还推出了用于验证芯片组支持3GPP Rel.13增强型载波聚合（eCA）特性的测试方案。该方案是由两台R&S; CMW500宽带无线通信测试仪组成的R&S; CMWflexx测试系统，可用于验证终端并行接收8個下行载波的能力。

大规模天线阵列测试

由于大规模MIMO技术在5G系统中得到应用，多端口的测试需求变得更多，这对测试成本、测试效率和测试准确性提出了很严酷的挑战。

R&S;的ZNBT（见图1）是一台“真正的”24端口网络分析仪，一共有48个接收机，上限频率达到20GHz，射频指标和网络分析仪R&S; ZNB相当，性能指标优异，可以实现并行测试，大大提升测试效率。

针对多端口测试，R&S;还提供基于矩阵开关ZN-Z84的经济性方案，该开关矩阵可以直接被矢量网络分析仪ZNB和ZNBT的固件控制，测试速度比传统的矩阵开关快一个数量级别。搭配4端口ZNB使用可扩展为48端口，搭配ZNBT的话可以将测试端口扩展到66端口。

OTA（Over The Air）测试方案

针对天线阵列的OTA测试，R&S;推出的新型R&S; ATS1000天线测试暗室配合相关的测试设备以及R&S; AMS32天线测量软件可以在几分钟内完成5G天线阵列的辐射方向图的精确测量。ATS1000可以支持在18GHz到87GHz的频率范围内进行测试。R&S; ATS1000天线测试系统具备快速、准确、可重复性强的特点，可为客户提供理想的测试环境。

针对5G终端OTA射频测试，ATS1000配合R&S;的5G射频测试系统，用户可以从OTA的测量中得到相关的RF参数（例如：功率、ACLR和EVM）。该系统能够对5G器件进行全面的3D表征、验证测量和功能测试。5G终端OTA射频测试系统的示意图见图2。

针对较大尺寸基站设备的大规模天线阵列的OTA测试，R&S;提供平面波转换器PWC200，该设备是一款双向平面波转换器，能够在一特定静区内形成均匀平面波，从而在近场距离下实现精确的辐射功率及收发性能测试。

云端自动化远程测试

云端自动化远程测试是基站产线测试的一个趋势，R&S;提供的云端自动化测试方案可使用紧凑型R&S; SGT信号发生器搭配信号分析仪FPS或者是频率选择性功率计NRQ6两种不同的分析设备。对于性能要求较高的用户可以选用FPS信号分析仪，对于预算有限的客户可采用R&S;新推出的NRQ6频率选择性功率计，该频率选择性功率计测试幅度指标的同时还可捕获I/Q数据，配合R&S; Quickstep自动化脚本平台和R&S; VSE信号分析软件，可以实现矢量信号的快速分析。

移动网络测试

针对国内已经开始部署5G小规模试验网，第一步就是基站选址及链路损耗测量。对此R&S;公司提供可支持到6GHz的扫频仪，可用于3.5GHz、4.8GHz等频点的实测。具体的系统搭建是“信号源+放大器+发射天线”来模拟5G基站发射，“扫频仪+路测软件+接收天线”来模拟5G接收终端，按照路测的方式让扫频仪在不同地点测试链路的实际损耗，从而帮助客户优化基站选址，验证链路损耗仿真结果。

伴随着5G小规模试验网的部署，干扰查找也是一个热门的话题。对此R&S;发布了专用的干扰定位仪MNT100，MNT100配备的强大的预选功能以及无与伦比的实时处理速度，能够快速地定位各种突发干扰信号。此外MNT100配合测向天线ADD207以及自动无线电定位软件MobileLocator，通过测量信号到达角度（AOA，Angle of Arrival）的方式有效的地克服多径传播带来的干扰查找定位误差，从而实现快速的自动化干扰查找。

车联网及eCall测试方案

随着无人驾驶汽车的发展，车联网也成为一个热门话题。罗德与施瓦茨将为LTE V2X提供协议和应用测试解决方案，这是未来5G V2X技术的基础。该方案基于R&S; CMW500宽带无线综合测试仪搭建而成。

从2018年4月1日起，欧洲无线监管机构将强制要求新的汽车必须具备基于GSM和卫星定位的自动紧急呼叫功能（eCall）。R&S;提供的eCall测试方案由R&S; CMW500和R&S; SMBV100A测试平台为基础，可针对eCall（和ERA-GLONASS）模块提供符合标准的一致性认证和性能测试方案。

针对5G测试，罗德与施瓦茨公司可以提供：矢量信号发生器、矢量信号分析仪、通信综合测试仪、矢量网络分析仪、OTA测试系统、扫频仪及干扰定位仪等仪表，从而满足目前5G基站、终端、模块、天线、无线网络等不同方面的测试需求。同时R&S;公司也将紧跟3GPP 5G标准，力争为5G技术的发展提供完整优质的测试方案。