5G OTA/大规模 MIMO 测试

罗德与施瓦茨提供全面的空口 (OTA) 测试解决方案,为毫米波和大规模 MIMO 天线作好准备。

5G 网络将需要提高容量和灵活性,同时降低系统运营费用 (OPEX)。如要提高容量,最简单的方法就是增加网络中的基站数量。但是,由于这种方法会带来高昂的房地产和能耗成本,因此认可度有限。更有效的方式是使用具有幅度和相位控制的大量收发天线元件。这些元件被称为大规模 MIMO 系统。可以使用多种方法操作此类系统。此类系统可通过空间复用支持多个预编码数据流,以及/或者通过波束成形增加增益。

罗德与施瓦茨无线通信 5G 大规模 MIMO
电场可视化以及 OTA 波束方向图测量

在成熟的 sub-6 GHz 频谱中,基站通常会通过大量收发天线元件以使用并行数据流为多个用户提供服务。这被称为多用户 MIMO (MU-MIMO)。与此相反,厘米波和毫米波频谱中的高路径损耗衰减需要较高的天线增益,这可以通过应用动态波束成形来实现。针对各个用户设备并专门为其分配信号,可以显著降低能耗。MU-MIMO 和波束成形均能增加小区容量,无需额外增加基站。

罗德与施瓦茨无线通信 5G 架构大规模 MIMO 有源天线系统
大规模 MIMO 有源天线系统的典型架构

5G 测试挑战

设计大规模 MIMO 有源天线系统时,开发工程师面临着全新挑战,包括移相器容差、功率放大器 (PA) 的热效应以及模块之间的频率漂移,这些会影响所需的波束方向图。在有源天线系统中,收发信机前端与天线阵列集成在一起,因此传统的射频输出端口不再可用。此外,光纤接口取代了传统的射频输入端口,以用于数字 I/Q 数据。因此,空口 (OTA) 测试成为大规模 MIMO 系统的默认用例,也可用于模拟传播信道的空间属性。由于大规模 MIMO 系统的尺寸不同,因此在远场条件下进行测试时需要多种屏蔽环境。

R&S®PWC200 平面波转换器极其紧凑
R&S®PWC200 平面波转换器

罗德与施瓦茨 5G 测试解决方案优势

罗德与施瓦茨提供全面的一站式测试解决方案组合,可以为传统 sub-6 GHz 蜂窝频率以及厘米波和毫米波频率范围中的 5G 模块、设备以及大规模 MIMO 有源天线系统执行 OTA 测量:

  • 交钥匙测试解决方案包括所有必需测试与测量仪器、天线和附件
  • 厘米波和毫米波用户设备测试:可扩展的便携式 R&S®ATS1000 屏蔽暗室,包括集成式高精度锥形切割定位器和激光器选件,适用于正确的路径损耗校准和精确的被测设备校正
  • 适用于 R&S®ATS1000 的可选散热解决方案,可在极端温度条件下测试移动设备,通过使用外部热流研究 –20°C 至 +85°C 温度范围内的热效应
  • 准确快速的 sub-6 GHz 大规模 MIMO 基站测试:极其紧凑的创新 R&S®PWC200 平面波转换器可在相距仅 1.5 m 处生成直径 1 m 的 3D 球形静区,实现实时辐射功率和收发信机测量
  • 与 Albatross Projects 展开密切合作,提供多种尺寸不同的标准化无线性能试验室 (WPTC),可满足客户的现场要求
  • 结合使用 R&S®ZVA 四端口网络分析仪以及 R&S®AMS32 测量与控制软件,可进行 2D/3D 模式特性分析,包括近场 (NF) 到远场 (FF) 变换
  • 结合使用 R&S®SMW200A 矢量信号发生器和 R&S®FSW 频谱与信号分析仪,可进行全面的射频收发信机特性测量,例如使用调制信号测量 EVM 等关键性能指标
  • R&S®OSP 开放式开关和控制平台选件可简化系统内部互连
  • 附加 R&S®NRPM OTA 功率探头可在专用位置进行功率测量,例如波束控制测试

专题内容

白皮书:5G NR 设备的空口射频一致性测量

阅读本白皮书,详细了解 5G NR 设备空口 (OTA) 测试的技术背景知识。白皮书重点关注射频一致性测量和用户设备,讨论技术规范中描述的相关要求。

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利用平面波综合技术的空口测试:从理论到实现

立即注册并观看 Benoît Derats 博士在 AMTA 2020 虚拟研讨会上进行的主题演讲。

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为空口 (OTA) 测试作好准备!

免费下载《揭秘空口 (OTA) 测试:重要的天线参数、测试系统装置和校准》白皮书。

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免费获取“空口 (OTA) 测试基本原理”海报

想要了解如何缩小 OTA 测试的暗室大小?注册并免费获取“空口 (OTA) 测试基本原理”海报。

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免费下载《大规模 MIMO》电子指南

简要了解什么是大规模 MIMO 和相关的严峻挑战,以及如何在近距离创建远场条件以确保测试装置紧凑小巧。

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