毫米波是5G的关键技术之一
行业观察
5g还有很长的路要走
今年是5g大规模商用的元年，也是5g时代（2020-2030年）的元年，5g的商用发展大幕才刚刚拉开，后面的路还很宽、很长，预计有以下三大阶段。
① 今年上半年，5g网络与终端以nsa为主，并开始向sa演进。目前，5g网络覆盖尚不充分（重点覆盖主要城市城区和普通城市主城区及部分业务需求场景），5g终端与5g模组价格偏高，5g业务集中在embb大带宽类业务上，如视频类、游戏类应用。
② 今年下半年到2021年，5g sa实现规模商用、urllc开始升级、边缘计算按需有序部署， 5g产业链逐步成熟。城市城区实现5g网络连续覆盖，并逐步向农村业务需求场景拓展，5g终端与5g模组价格下降，5g业务开始向低时延类发展。
③ 2021年下半年及以后，5g网络覆盖广度持续拓展，覆盖深度、厚度逐渐加强，更大带宽、更低时延、更高安全性，全面满足高速率、高可靠、低时延等应用需求，为千行百业的数字化网络化智能化奠定了基础，5g行业应用将爆发性增长，5g真正规模化融入各行各业。
需要5g技术不断演进
目前看来，上述第一阶段的目标已经实现。回顾起来，在工信部的指导下，imt-2020（5g）推进组自2016年1月起开展了5g技术研发试验（分关键技术验证、技术方案验证及系统组网验证几个阶段），华为、中兴、爱立信、大唐等主要系统设备厂商深度参与，共同制定设备技术要求及测试规范，全面开展测试验证，加快推进5g产业成熟；高通等芯片企业以及是德科技等仪表企业积极参与，通过与系统设备厂商开展互联互通测试，加快构建rel-15 5g nr完整产业链。
上述第二和第三阶段，要实现推动5g真正融入百业、服务大众甚至“5g改变社会”的目标，亟需加速攻关各5g关键核心技术。
作为5g完整版本，rel-16引入了许多增强的系统特征功能，更多地强化embb和urllc类的业务应用性能。具体看，一是以多天线增强、免许可、更高频段、中继、固移融合等增强网络承载能力；二是以son/mdt、定位、终端节能、语音、切片增强、自动化运营等提升基础能力；三是以低时延高可靠增强、车联网、工业互联网、垂直lan等拓展垂直行业应用。
5g的技术和标准还在持续发展演进中，即将启动标准化的rel-17面向和5g相关的更多垂直行业领域，把rel-15与rel-16未能实现及完成的系统功能做得更全面、更精细，以更逼近实现“全频谱、全覆盖、全应用”万物互联的5g移动通信愿景。具体地，rel-17第一大类将是低时延高可靠、工业互联网、网络辅助的终端节能、多天线技术增强、定位、车联网、中继技术、更高频谱通信、免许可方案、卫星通信、服务化架构增强、网络切片、网络自动化、son边缘计算等延续性项目；rel-17第二大类将是多播广播、终端直接通信（面向应急通信与商业应用）、多sim终端优化、交互式业务、小数据传输优化方案、覆盖增强、面向中等速率与区域性覆盖的大连接应用等新项目，使能新应用、新能力。（注：点击文末“阅读原文”可下载5g ran测试最全资料包）
坚强支撑：5g测试测量
业内权威专家预计，2021年-2022年将是基于rel-16的完整5g网络建设阶段，2023年-2025年将基于rel-17实现5g网络的能力提升。
可见，面向rel-16与rel-17，端到端5g产业将要进入到新的、更大的创新发展阶段。
整个5g产业涉及到芯片、终端、基站、5g 网络、芯片设计的工具软件、芯片代工线、仪器仪表（测试测量）、操作系统、app等，其中，测试技术贯穿于后续5g基站、芯片、终端的研发、生产、验收等各环节，将直接影响到后续整个5g产业链的产业化进程。
所以可以说，通信测试测量能走多远，5g就能走多远。可以预见，随着后续5g移动宽带网络、物联网的继续深入发展，尤其是针对工业中的新应用、医疗和机器人控制、汽车间通信等领域实现万物互联等，相应的对基站模拟器、终端模拟器、射频一致性测试系统、rrm一致性测试系统、massive mimo信号分析仪、massive mimo信道模拟器等测试设备的需求也越来越广泛。比如：
① 亟需终端模拟器进行系统原型验证。后续5g通信技术系统级研发与原型验证亟需5g终端模拟器的支撑。模拟器需要满足5g多场景技术需求，以完成5g终端物理层和高层协议模拟，可灵活地实现终端侧的空口技术方案，配合系统设备厂商完成各类5g新技术试验。
② 亟需5g信号模拟与分析仪器。在设备开发与生产中，需对加工部件、半成品各类参数进行定性或定量的测试或监试。在整机制成之后需对整机的功能、性能、可靠性进行全面的测试。测试后的数据，经过整理和分析、评价，把结果对照开发生产进程中的现象和问题进行处理。只有经过上述复杂而精确测试操作才能保证更多、更快、更好地生产出价格更低的5g新产品供应市场。
比如，毫米波是5g的关键技术之一，国内的毫米波频段可能包括24.75-27.5ghz和37-42.5ghz，应用前景极其广阔，但尤其是功放（pa）等射频器件面临严峻挑战。国内正在全力开发支持上述频段和800mhz带宽的pa产品。传统的cmos工艺pa无法提供足够高的输出功率，而gaas和gan工艺的pa能够在毫米波频段支持更高的发射功率和更大的调制带宽。对于128、256通道通道的测试，甚至未来1024通道的测试，通道数量剧增带来测试设备成本的剧增，以及通道间一致性的校准和修正所带来的测试效率的降低等，亟需快速、经济的微波毫米波测试解决方案。据悉，是德科技等国际领先型测试测量企业早在2015年就开始创建5g毫米波和超宽带无线通信的原型试验平台，基于systemvue仿真软件进行了当时业界最早的超高速数据吞吐率试验，至今已有很深厚的技术积累。
③ 亟需5g信道模拟器仿真复杂信道环境。比如，后续massive mimo及其相关技术的理论与应用研究，如信号处理、编解码、调制解调、资源管理、正交导频设计以及三维波束赋形等，必须建立在合理的无线信道模型基础上。为了基于信道测量的方法研究新频段的5g信道模型，从而掌握5g信道的实际环境下的变化规律，需要搭建高性能信道测量平台，并根据应用场景需求，选择测量场景开展信道测量活动。复杂信道的传播环境恶劣，且具有较大的动态随机性，亟需高质量5g信道模拟器，以支撑5g系统基带与射频芯片、基站与终端系统的快速开发与部署，并支撑后续更大规模的5g网络建设维护。
5g nr从rel-15向rel-16和rel-17的演进，实质就是逐步实现itu提出的5g的三大应用场景与八大关键性能指标的过程，超宽带、极高速、多通道、全频谱、真实场景模拟甚至仿真等对于测试测量提出了严峻的挑战。
后续5g产业的快速、稳步发展，需要得到优质的测试测量的坚强保障。据观察，在测试测量市场上具备顶端优势的巨头企业，已经形成了门类齐全、性能达到全球最高水平的5g测试测量产品体系，现汇集5g nr ran测试非常齐全的资料包，供业界参考，内容涵盖5g技术基础知识、移动通信网络运营商5g部署时的测试与空口测试、5g信号生成与分析、5g天线与元器件测试、5g部署路测、5g基站制造时的测试、面向5g质量保证的测试（5g nr一致性测试/o-ran射频测试教程/5g核心网验证最佳实践/uee终端仿真器教程/具有相控阵天线的5g空口现场测试系统/信道仿真解决方案）等。
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① 今年上半年，5g网络与终端以nsa为主，并开始向sa演进。目前，5g网络覆盖尚不充分（重点覆盖主要城市城区和普通城市主城区及部分业务需求场景），5g终端与5g模组价格偏高，5g业务集中在embb大带宽类业务上，如视频类、游戏类应用。
② 今年下半年到2021年，5g sa实现规模商用、urllc开始升级、边缘计算按需有序部署， 5g产业链逐步成熟。城市城区实现5g网络连续覆盖，并逐步向农村业务需求场景拓展，5g终端与5g模组价格下降，5g业务开始向低时延类发展。
③ 2021年下半年及以后，5g网络覆盖广度持续拓展，覆盖深度、厚度逐渐加强，更大带宽、更低时延、更高安全性，全面满足高速率、高可靠、低时延等应用需求，为千行百业的数字化网络化智能化奠定了基础，5g行业应用将爆发性增长，5g真正规模化融入各行各业。
需要5g技术不断演进
目前看来，上述第一阶段的目标已经实现。回顾起来，在工信部的指导下，imt-2020（5g）推进组自2016年1月起开展了5g技术研发试验（分关键技术验证、技术方案验证及系统组网验证几个阶段），华为、中兴、爱立信、大唐等主要系统设备厂商深度参与，共同制定设备技术要求及测试规范，全面开展测试验证，加快推进5g产业成熟；高通等芯片企业以及是德科技等仪表企业积极参与，通过与系统设备厂商开展互联互通测试，加快构建rel-15 5g nr完整产业链。
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作为5g完整版本，rel-16引入了许多增强的系统特征功能，更多地强化embb和urllc类的业务应用性能。具体看，一是以多天线增强、免许可、更高频段、中继、固移融合等增强网络承载能力；二是以son/mdt、定位、终端节能、语音、切片增强、自动化运营等提升基础能力；三是以低时延高可靠增强、车联网、工业互联网、垂直lan等拓展垂直行业应用。
5g的技术和标准还在持续发展演进中，即将启动标准化的rel-17面向和5g相关的更多垂直行业领域，把rel-15与rel-16未能实现及完成的系统功能做得更全面、更精细，以更逼近实现“全频谱、全覆盖、全应用”万物互联的5g移动通信愿景。具体地，rel-17第一大类将是低时延高可靠、工业互联网、网络辅助的终端节能、多天线技术增强、定位、车联网、中继技术、更高频谱通信、免许可方案、卫星通信、服务化架构增强、网络切片、网络自动化、son边缘计算等延续性项目；rel-17第二大类将是多播广播、终端直接通信（面向应急通信与商业应用）、多sim终端优化、交互式业务、小数据传输优化方案、覆盖增强、面向中等速率与区域性覆盖的大连接应用等新项目，使能新应用、新能力。（注：点击文末“阅读原文”可下载5g ran测试最全资料包）
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比如，毫米波是5g的关键技术之一，国内的毫米波频段可能包括24.75-27.5ghz和37-42.5ghz，应用前景极其广阔，但尤其是功放（pa）等射频器件面临严峻挑战。国内正在全力开发支持上述频段和800mhz带宽的pa产品。传统的cmos工艺pa无法提供足够高的输出功率，而gaas和gan工艺的pa能够在毫米波频段支持更高的发射功率和更大的调制带宽。对于128、256通道通道的测试，甚至未来1024通道的测试，通道数量剧增带来测试设备成本的剧增，以及通道间一致性的校准和修正所带来的测试效率的降低等，亟需快速、经济的微波毫米波测试解决方案。据悉，是德科技等国际领先型测试测量企业早在2015年就开始创建5g毫米波和超宽带无线通信的原型试验平台，基于systemvue仿真软件进行了当时业界最早的超高速数据吞吐率试验，至今已有很深厚的技术积累。
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