5G RANテスト、最も包括的な情報パッケージ！

1.  5Gはまだ発展途上にある

今年は5Gの大規模商用利用が始まった最初の年であり、同時に5G時代（2020年～2030年）の幕開けでもあります。5Gの商用開発は始まったばかりで、前途は依然として大きく、長く険しい道のりです。今後、以下の3つの主要な段階を経て発展していくと予想されます。

① 今年上半期は、5Gネットワ​​ークと端末はNSAが主流でしたが、SAへの進化が始まりました。現状では、5Gネットワ​​ークのカバー範囲は十分ではなく（主要都市部や一般都市の主要都市部、一部のビジネス需要シナリオのカバーに重点が置かれています）、5G端末と5Gモジュールの価格は比較的高く、5GサービスはビデオやゲームアプリケーションなどのeMBBの大容量サービスに集中しています。

② 今年後半から2021年にかけて、5G SAは大規模な商用利用を実現し、URLLCのアップグレードが開始され、エッジコンピューティングは需要に応じて秩序正しく展開され、5G産業チェーンは徐々に成熟していく。5Gネットワ​​ークは都市部で連続的なカバレッジを実現し、徐々に農村部のビジネス需要シナリオへと拡大していく。5G端末と5Gモジュールの価格は下落し、5Gサービスは低遅延化に向けて発展し始めている。

③ 2021年後半以降、5Gネットワ​​ークのカバー範囲は拡大を続け、カバー範囲の深さと厚みも徐々に増していくでしょう。より広い帯域幅、より低い遅延、より高いセキュリティを備え、高速性、高信頼性、低遅延といったアプリケーションのニーズを完全に満たします。これにより、数千もの産業におけるデジタルネットワークのインテリジェンスの基盤が築かれます。5Gの産業応用は爆発的に成長し、5Gはあらゆる生活分野に大規模に真に統合されるでしょう。

2.  5G技術は進化し続ける必要がある

現状では、上述の第一段階の目標は達成されたように思われる。振り返ってみると、工業情報化部の指導の下、IMT-2020（5G）推進グループは2016年1月から5G技術の研究開発テスト（主要技術検証、技術ソリューション検証、システムネットワーク検証の段階に分かれている）を実施してきた。ファーウェイ、ZTE、エリクソン、大唐設備などの主要システム機器メーカーは、機器の技術要件とテスト仕様の共同策定、総合的なテストと検証の実施、5G産業の成熟の加速に深く関与している。クアルコムなどのチップメーカーやキーサイト・テクノロジーなどの計測機器メーカーは、システム機器メーカーとの相互接続テストを実施することで、Rel-15の構築を加速させることに積極的に参加している。5G NRの完全な産業チェーン。

上述の第2段階および第3段階において、5Gをあらゆる産業に真に統合し、公共の利益に貢献し、さらには「5Gが社会を変革する」という目標を達成するためには、5Gの重要なコア技術の研究を加速することが急務である。

5Gの完全版であるRel-16は、eMBBおよびURLLCビジネスアプリケーションのパフォーマンスをさらに向上させるために、多くの強化されたシステム機能と機能を導入しています。具体的には、1つ目は、マルチアンテナ強化、ライセンスフリー、高周波数帯域、リレー、固定移動統合などによりネットワーク伝送容量を強化すること、2つ目は、SON/MDT、測位、端末省エネルギー、音声、スライシング強化、自動操作などにより基本機能を強化すること、3つ目は、低遅延・高信頼性強化、コネクテッドカー、産業用インターネット、垂直LANなどにより垂直産業アプリケーションを拡大することです。

5G技術と標準規格は依然として開発と進化を続けています。標準化されたRel-17は、5Gに関連するより多くの垂直産業分野をターゲットにするために間もなくリリースされます。これにより、Rel-15およびRel-16では達成できなかったシステム機能がより包括的かつ洗練され、あらゆるものの「全スペクトル、全カバレッジ、全アプリケーション」相互接続という5G移動通信ビジョンに近づきます。具体的には、Rel-17の最初のカテゴリは、低遅延と高信頼性、産業インターネット、ネットワーク支援端末の省エネルギー、マルチアンテナ技術の強化、測位、車両インターネット、リレー技術、高スペクトル通信、ライセンスフリーソリューション、衛星通信、サービス指向アーキテクチャの強化、ネットワークスライシング、ネットワーク自動化、SONエッジコンピューティングなどの遅延技術の継続プロジェクトです。 Rel-17の2番目のカテゴリは、マルチキャスト放送、端末直接通信（緊急通信および商用アプリケーション向け）、マルチSIM端末の最適化、インタラクティブサービス、小データ伝送最適化ソリューション、カバレッジの強化、中速および地域カバレッジ向けの大規模接続アプリケーションなど、新しいアプリケーションと新機能を実現する新しいプロジェクトです。

3.  強力なサポート：5Gのテストと測定

業界の権威ある専門家は、2021年から2022年にかけてRel-16をベースとした完全な5Gネットワ​​ークの構築段階となり、2023年から2025年にかけてRel-17をベースとした5Gネットワ​​ークの機能向上が見られると予測している。

Rel-16およびRel-17に直面することで、エンドツーエンドの5G業界は、より革新的で新たな発展段階に入ることが見て取れる。

5G産業全体は、チップ、端末、基地局、5Gネットワ​​ーク、チップ設計ツールソフトウェア、チップ製造ライン、計測機器（テストおよび測定）、オペレーティングシステム、アプリなど、多岐にわたる要素で構成されています。中でも、テスト技術は、5G基地局、チップ、端末のその後の研究開発、製造、承認プロセス全体を通して用いられ、5G産業チェーン全体のその後の産業化プロセスに直接的な影響を与えます。

つまり、通信テストと計測の限界は5Gにあると言えるでしょう。5Gモバイルブロードバンドネットワークとモノのインターネット（IoT）のさらなる発展に伴い、特に産業、医療、ロボット制御、車車間通信などの分野での新たなアプリケーションによるモノのインターネット（IoE）の実現に向けて、基地局シミュレータ、端末シミュレータ、RF適合性テストシステム、RRM適合性テストシステム、Massive MIMO信号アナライザ、Massive MIMOチャネルシミュレータなどのテスト機器に対する需要が増加すると予測されます。例えば、

① システムプロトタイプの検証には、端末エミュレータが緊急に必要です。5G通信技術のシステムレベルの研究開発およびプロトタイプ検証には、5G端末シミュレータのサポートが不可欠です。シミュレータは、5Gマルチシナリオの技術要件を満たし、5G端末の物理層および高レベルプロトコルのシミュレーションを完了する必要があります。また、端末側で無線インターフェース技術ソリューションを柔軟に実装し、システム機器メーカーと連携して、さまざまな5G新技術のテストを完了できる必要があります。

② 5G信号のシミュレーションおよび解析機器が緊急に必要とされています。機器の開発および製造段階では、加工部品や半製品の様々なパラメータについて、定性的または定量的な試験や監視が求められます。機器全体が製造された後には、機器全体の機能、性能、信頼性を総合的に試験する必要があります。試験後、データは整理、分析、評価され、その結果は開発および製造プロセスにおける現象や問題点と比較されます。上記のような複雑かつ精密な試験操作を経て初めて、より多くの、より速く、より優れた、より低価格の新しい5G製品を市場に供給することが可能になります。

例えば、ミリ波は5Gの主要技術の一つです。国内のミリ波周波数帯は24.75～27.5GHzと37～42.5GHzを含む可能性があります。応用範囲は非常に広いですが、特にパワーアンプ（PA）などの無線周波数デバイスは深刻な課題に直面しています。国内では、上記の周波数帯と800MHzの帯域幅をサポートするPA製品の開発が進められています。従来のCMOSプロセスPAでは十分な出力電力を提供できませんが、GaAsおよびGaNプロセスPAはミリ波周波数帯でより高い送信電力とより広い変調帯域幅をサポートできます。128チャネル、256チャネル、そして将来的には1024チャネルのテストでは、チャネル数の急増によりテスト装置のコストが急増するだけでなく、チャネル間の整合性の校正と補正によってテスト効率が低下します。高速かつ経済的なマイクロ波およびミリ波テストソリューションが緊急に必要とされています。報道によると、Keysight Technologyなどの国際的な大手計測機器メーカーは、2015年には既に5Gミリ波および超広帯域無線通信向けのプロトタイプ試験プラットフォームの開発に着手していた。SystemVueシミュレーションソフトウェアをベースに、当時業界最速となる超高速データスループット試験を実施し、現在までに高度な技術蓄積を積み重ねている。

③ 複雑なチャネル環境をシミュレートするための5Gチャネルシミュレータが緊急に必要とされています。例えば、Massive MIMOや関連技術（信号処理、符号化・復号、変調・復調、リソース管理、直交パイロット設計、3次元ビームフォーミングなど）に関する今後の理論的・応用的研究は、合理的な無線チャネルモデルに基づいている必要があります。チャネル測定法に基づいて新しい周波数帯の5Gチャネルモデルを研究し、実際の環境における5Gチャネルの変化規則を理解するためには、高性能なチャネル測定プラットフォームを構築し、アプリケーションシナリオのニーズに応じて測定シナリオを選択してチャネル測定活動を実行する必要があります。複雑なチャネルの伝搬環境は厳しく、動的なランダム性が非常に大きいため、5Gシステムのベースバンドおよび無線周波数チップ、基地局、端末システムの迅速な開発と展開をサポートし、その後の大規模な5Gネットワ​​ークの構築と保守をサポートするために、高品質の5Gチャネルシミュレータが緊急に必要とされています。

5G NRのRel-15からRel-16、Rel-17への進化は、基本的にITUが提案した5Gの3つの主要なアプリケーションシナリオと8つの主要パフォーマンス指標を段階的に実現するプロセスです。超広帯域、超高速、マルチチャネル、フルスペクトル、実生活シナリオのシミュレーション、さらにはシミュレーションでさえ、テストと測定に深刻な課題をもたらします。

5G 産業のその後の急速かつ着実な発展には、高品質なテストと計測の強力な保証が必要です。5G WeChat 公式プラットフォーム (ID: angmobile) によると、テストと計測市場でトップの優位性を持つ巨大企業が、カテゴリの完全な範囲と世界最高のパフォーマンスを備えた 5G テストと計測製品システムを構築しました。現在、彼らは 5G 技術の基礎知識、モバイル通信ネットワーク事業者の 5G 展開テストとエアインターフェーステスト、5G 信号生成と分析、5G アンテナとコンポーネントテスト、5G 展開駆動テスト、5G 基地局製造テスト、および 5G 品質保証テスト (5G NR 適合性テスト/O-RAN 無線周波数テストチュートリアル/5G コアネットワーク検証のベストプラクティス/UEE 端末エミュレータチュートリアル/フェーズドアレイアンテナを備えた 5G エアインターフェースフィールドテストシステム/チャネルシミュレーションソリューション) などを網羅した、業界向けの 5G NR RAN テストに関する非常に包括的な情報パッケージをまとめています。

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