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StrategyAnalytics杨光从

2019-01-25 22:28:41

进入2017年,全球5G发展呈加速态势,主要运营商纷纷宣布自己的5G试验计划。美、韩等市场领先的运营商更是准备启动较大规模的实验部署。美国Verizon计划在2017年年中向全美11个城市提供5G试商用服务,ATT则宣布将最快在2018年下半年提供3GPP标准的5G移动业务;韩国KT将于2018年2月为平昌冬奥会提供5G预商用服务,并在2019年提供商用服务淀山湖河蟹

当前,5G技术正逐渐由实验室走向外场试验和实际部署,5G系统的测试更需要得到产业界的充分重视。在我国,中国移动已在全国数个城市启动了5G外场试验,工信部也于近日开始就5G频率公开征求意见,既包括了3.3~3.6GHz和4.8~5.0GHz的中频段频谱,也包括了26GHz和39GHz的毫米波频段。不断刷新的速度纪录和眼花缭乱的新型应用反映了产业界,尤其是运营商对5G发展的关心与思考。

信道建模是5G络部署优化的基础

5G系统带宽将达数百兆甚至千兆Hz,因此系统将工作于全新的频段皮带传送机
,包括毫米波段。如何使5G系统适应如此高频段、大带宽的部署场景,充分发挥其性能潜力,是5G系统设计和络部署中面临的首要挑战。而要克服这些挑战,要先了解无线信道的特点并进行合理的建模。

精确的信道模型是5G系统设计实现以及未来络部署优化的重要基础,因此国内外运营商都高度重视5G信道测量。由于毫米波频段传输特性受环境影响较大,随着5G系统从实验室走向外场实际部署,需要产业界对不同环境、不同频段的毫米波信道进行更为全面精确的测量,才能为未来5G络的规模部署打下基础。

大规模天线对测试提出挑战

大规模天线是5G系统的标志性技术,是实现5G系统性能目标的关键。大规模天线阵列不但能够有效地提升单用户的数据速率,还能利用波束成形技术,实现无线资源在多个用户之间的空间复用,从而显著提升系统容量。

然而大规模天线同时也对5G系统测试提出了相当大的挑战。大规模天线的实现依赖有源天线系统,其测试将必须以OTA(Over The Air)的方式进行,而无法采用传统的电缆连接的方式,这对测试环境、测试设备和测试方法都提出了相当大的挑战。而且为保证5G系统能获得预期的空间复用增益,还需要对天线阵列的波束成形能力进行测试和校准,这将需要复杂的测试环境与设备,测试周期和成本都可能大幅度增加。

同时,对应产品研发和生产的不同阶段,比如研发、认证或一致性测试,以及生产中的校准、验证和功能测试,其测试要求和方法也各有不同。可以说,无论从性能提升还是测试挑战的角度,大规模天线都是5G系统设计实现流程中的关键点。

5G还将包含新型络架构

作为新一代的移动通信系统,5G系统不仅包含全新的无线接入技术,还将包含新型的核心架构。日前,国际标准化组织3GPP刚确认5G核心将采用中国移动牵头提出的“基于服务的络架构”作为统一的基础架构冷却塔喷头
。这一架构将使5G核心成为一个“原生云化”(Cloud Native)的络,实现“面向服务化”、“面向络切片”和“接入无关性”。

相对目前的4G络,这一架构体现了全新的设计理念,可以灵活地支持多样化的业务和应用,扩大移动络的应用范围,帮助运营商创造新的业务机会。可是,这样的新型架构也必然对多厂商环境下的互通、互操作以及业务应用测试提出新的要求与挑战。

综上所述,作为新一代移动通信系统,5G既能在无线性能、业务多样化、络灵活性及敏捷性等方面带来革命性的提升,也将对无线和络的测试技术提出全新的要求和挑战。随着5G商业化发展的加速,测试方面的挑战可能会成为制约运营商进行5G规模部署的瓶颈,也可能会成为阻碍设备厂商,尤其是中小设备厂商进入5G市场的门槛。

而测试技术复杂度和经济成本的不断攀升,也可能会围绕5G测试催生出新的商业模式,促进产业链上下游和不同利益主体间加深合作。期待产业界能未雨绸缪,加强对5G测试的投入与合作,共同推动5G的商业化发展。

作者:Strategy Analytics无线运营战略服务高级分析师杨光

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