第三代合作夥伴計畫(3GPP)在最近一次在佛羅里達州西棕櫚灘(West Palm Beach, Florida)舉行的全體會議上表明一切進展順利,產業在2017年12月完成5G新空中介面(5G NR)實體層定義的目標取得卓越的進展。當然,前方還有很長的路要走。

會議中RAN4(3GPP RAN Working Group 4的簡稱)的報告引起了我的關注。RAN4的任務是執行不同射頻(RF)系統情況的模擬,以獲得訊號發送和接收的最低要求,一旦需求設定以後,RAN4定義的測試過程將會主要用於驗證基地台和接入設備的操作。

儘管在5GNR標準的第一層取得了許多進展——參見「中興通訊啟動非獨立(NSA)5GNR測試(ZTE kick starts NSA 5G NR tests: What is it and why should we care?)」——最終的標準化仍要依靠RAN4進行模擬以驗證它的可行性。另外,RAN4還必須主導測試程序和條件規範,以讓設備能完全符合要求。

如以往的報告所提到,產業計畫在包括6GHz以下頻段在內的各種不同頻段上部署5G技術。事實上,對於5G NR的接入,40GHz以下已經發現有超過15個不同的釐米波(cmWave)和毫米波(mmWave)頻段,且它們每一個頻段都必須被模擬驗證。

回到2015年,當3GPP挑戰開始定義5G的時候,RAN4的工作是繼續致力於LTE,因為LTE的部署還在繼續演進。當時,5G NR並沒有料到會干擾LTE RAN4的工作專案。如我們大多數人知道的一樣,要增加工作是非常困難的,尤其是在沒有資源和時間投入的前提下做這種程度的工作。

20171016NT02P1 圖1 申請使用的5G頻譜。 (圖片來源:ITU 3G4G部落格)

此外,5G致力將毫米波用於行動接取會導致新的測試挑戰。半導體公司正在開發具有整合相控陣列(phased array)天線的收發器,從而取代目前LTE和其他商用無線設備採用的透過線纜接入天線的方式。

在沒有連接線的情況下,這些設備必須通過無線空中介面(OTA)測試。OTA測試意味著要應對不同的挑戰,包括可重複性、可配置性及可覆蓋範圍。一些公司已經提出了應對這些測試挑戰的方案建議,但是測試準確性、測試耗費時間,以及最終測試成本等問題依然存在。無論RAN4報告中包含哪些內容,5G元件和設備都必須透過新的技術及其前身4G技術來進行不同的測試。

20171016NT02P2 圖2 5G設備必須通過OTA測試。

隨著3GPP對5G NR的不斷推進,毫無疑問,5G技術已經取得了長足的進展,並在2018年將繼續這一趨勢。5G的發展勢不可擋,現在焦點將落在開發多無線標準的實際操作層面,測試與測量人員必須加緊發揮關鍵作用,推動5G的議程向前發展。