隨著芯片變得更大，更異構(gòu)并且?guī)缀醪粩嘧兓瑴y試領(lǐng)域變得越來越復(fù)雜。沒有什么比5G更加明顯的了，在5G中，標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷發(fā)展，用例仍在定義中。

沒有通過測試，就不會有技術(shù)進(jìn)步。但是這些定義可能會發(fā)生變化，并且隨著時(shí)間的推移它們可能會再次發(fā)生變化。

通信行業(yè)使用5G的主要目標(biāo)是在有限的頻譜上獲取更多流量，并保持流量零延遲的高速傳輸。次要目標(biāo)是降低能耗和成本。可靠性，便利性和安全性對于5G的成功當(dāng)然也很重要。

為了達(dá)到主要目標(biāo)，該行業(yè)正在使用以前無法使用的大容量頻率，并使用帶有新的復(fù)雜芯片的新的復(fù)雜電子系統(tǒng)?？晒┻x擇的技術(shù)訣竅包括大規(guī)模MIMO(多輸入多輸出)天線陣列，這些天線陣列在信號上打包更多流量，并進(jìn)行波束成形以將信號精確地定向到目標(biāo)。它還包括告訴手機(jī)用戶何時(shí)騰出一塊共享頻譜的頻譜共享系統(tǒng)，以及宏小區(qū)，城域小區(qū)，基站，小型小區(qū)和分布式天線系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展(也稱為網(wǎng)絡(luò)致密化)，以移動信號周圍。

使用網(wǎng)絡(luò)的大量設(shè)備不僅會造成擁塞，而且通過網(wǎng)絡(luò)的前傳和回傳部分安全地移動的大量數(shù)據(jù)也會給網(wǎng)絡(luò)增加負(fù)擔(dān)。

5G有許多前沿領(lǐng)域需要測試，因?yàn)楹芏?G是前沿領(lǐng)域，而且標(biāo)準(zhǔn)仍在制定之中。芯片和系統(tǒng)測試除5G外還必須包括一個(gè)范圍頻率，它將使用LTE頻率范圍(600 MHz至6 GHz)和毫米波段(24至86 GHz)中的頻譜。測試設(shè)備必須處理更復(fù)雜的信號中的更高帶寬。

通常，關(guān)注的焦點(diǎn)是使用毫米波對任何設(shè)備進(jìn)行測試，這將增加在測試室中進(jìn)行的空中(OTA)測試。頻譜共享測試才剛剛開始存在，并且5G新無線電的標(biāo)準(zhǔn)仍在鞏固中。好消息是可以使用現(xiàn)有工具進(jìn)行測試，但是使用工具的方式可能會發(fā)生變化。

西門子業(yè)務(wù)部門Mentor垂直市場解決方案部門產(chǎn)品經(jīng)理Neill Mullinger表示：“當(dāng)前的頻率顯然不會消失，因此我們必須繼續(xù)以過去的方式進(jìn)行測試。”“但是隨后，您可以使用新的解決方案來擴(kuò)展它，以應(yīng)對5G擴(kuò)展的頻率。在該區(qū)域中，現(xiàn)有的測試人員家族再次允許您執(zhí)行很多操作并將其虛擬化，這意味著我們可以為實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場設(shè)置測試環(huán)境并運(yùn)行完全相同的環(huán)境。這個(gè)領(lǐng)域?qū)㈦S著時(shí)間的推移而發(fā)展。”

他指出，這是Mentor去年收購Sarokal Test Systems的推動力之一。Sarokal生產(chǎn)5G前傳測試設(shè)備。

“他們在現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試，我們現(xiàn)在可以將其推廣并虛擬化他們所擁有的，以便可以在硅前使用它。” Mullinger說。“在重新設(shè)計(jì)事物時(shí)，您可以在此過程中更快地完成很多在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的分析，并嘗試各種情況。”

對于沒有裸露引線的天線陣列，這尤其困難，并且在毫米波空間中變得尤為困難。

Synopsys解決方案部門的研發(fā)經(jīng)理Peter Zhang說：“這是從天線設(shè)計(jì)工具中的數(shù)學(xué)運(yùn)算開始的。”“但是人們確實(shí)必須原型設(shè)計(jì)并找到一種方法，以便能夠在更現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中對其進(jìn)行測試，以便他們能夠看到使用天線完成的計(jì)算增益。這實(shí)際上是應(yīng)用于ASIC的數(shù)字設(shè)計(jì)部分的同一件事，因?yàn)槲覀兯腥硕伎梢允褂霉将@得非常好的模擬結(jié)果。我們可以有一個(gè)很好的模型來描述我們周圍的無線電環(huán)境，并且有很多模型可用。但是，當(dāng)您使用5G并以毫米波運(yùn)行數(shù)據(jù)時(shí)(比以前復(fù)雜得多)，這些模型真的代表我們在系統(tǒng)外部時(shí)要處理的內(nèi)容嗎?”

5G

5G毫米波測試的不同版本是不同的野獸。“如果工程師習(xí)慣在這些較早的蜂窩應(yīng)用中以較低的頻率工作，并且過渡到以較高的頻率在5G上工作，則所有規(guī)則突然變得更加嚴(yán)格。羅德與施瓦茨(Rohde&Schwarz)的應(yīng)用工程師Mike Leffel說：“所有經(jīng)驗(yàn)法則都無處可尋，您必須做一個(gè)更徹底的設(shè)計(jì)。”

5G New Radio具有兩種波形：用于下行鏈路和上行鏈路的循環(huán)前綴OFDM(CP-OFDM)，以及僅用于上行鏈路的離散傅立葉變換擴(kuò)展OFDM(DFT-S-OFDM)。該波形類似于LTE的單載波頻分多址(SC-FDMA)。波形較寬，這使得在測試過程中創(chuàng)建和管理這些波形具有挑戰(zhàn)性。因此，需要寬帶測試設(shè)備。

許多波束成形IC和設(shè)備只能通過空中進(jìn)行測試，因?yàn)樗鼈儧]有用于測試設(shè)備的物理連接器。(無論如何，使用物理連接都不會產(chǎn)生實(shí)際的測試。)OTA測試需要在室內(nèi)進(jìn)行，而要使其達(dá)到規(guī)模以提高生產(chǎn)水平的速度和精度則是一個(gè)挑戰(zhàn)。仍在形成測試標(biāo)準(zhǔn)無濟(jì)于事。5G NR的國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP仍在研究測試標(biāo)準(zhǔn)。