Bài kiểm tra RAN 5G, gói thông tin đầy đủ nhất!

1.  Công nghệ 5G vẫn còn một chặng đường dài phía trước.

Năm nay là năm đầu tiên 5G được sử dụng thương mại quy mô lớn, và cũng là năm đầu tiên của kỷ nguyên 5G (2020-2030). Việc phát triển thương mại 5G mới chỉ bắt đầu. Con đường phía trước vẫn còn rất rộng và dài. Dự kiến ​​sẽ trải qua ba giai đoạn chính sau đây.

① Trong nửa đầu năm nay, mạng và thiết bị đầu cuối 5G chủ yếu là NSA và bắt đầu chuyển sang SA. Hiện tại, vùng phủ sóng mạng 5G chưa đủ (chỉ tập trung phủ sóng các khu vực đô thị lớn và các khu vực trọng điểm của các thành phố thông thường cũng như một số kịch bản nhu cầu kinh doanh), giá thành của các thiết bị đầu cuối 5G và module 5G tương đối cao, và các dịch vụ 5G tập trung vào các dịch vụ băng thông rộng eMBB, chẳng hạn như các ứng dụng video và trò chơi.

② Từ nửa cuối năm nay đến năm 2021, 5G SA sẽ đạt được việc sử dụng thương mại quy mô lớn, URLLC sẽ bắt đầu được nâng cấp, điện toán biên sẽ được triển khai một cách có trật tự theo nhu cầu, và chuỗi ngành công nghiệp 5G sẽ dần trưởng thành. Mạng 5G đã đạt được vùng phủ sóng liên tục ở khu vực đô thị và đang dần mở rộng sang các kịch bản nhu cầu kinh doanh ở nông thôn. Giá của các thiết bị đầu cuối 5G và mô-đun 5G đã giảm, và các dịch vụ 5G đã bắt đầu phát triển theo hướng độ trễ thấp.

③ Trong nửa cuối năm 2021 và những năm tiếp theo, phạm vi phủ sóng mạng 5G sẽ tiếp tục mở rộng, độ sâu và độ dày vùng phủ sóng sẽ dần tăng lên. Mạng 5G sẽ có băng thông lớn hơn, độ trễ thấp hơn và bảo mật cao hơn, đáp ứng đầy đủ nhu cầu ứng dụng về tốc độ cao, độ tin cậy cao và độ trễ thấp. Nó sẽ đặt nền tảng cho trí tuệ mạng kỹ thuật số của hàng ngàn ngành công nghiệp. Các ứng dụng công nghiệp của 5G sẽ phát triển bùng nổ, và 5G sẽ thực sự được tích hợp vào mọi lĩnh vực đời sống trên quy mô lớn.

2.  Công nghệ 5G cần tiếp tục phát triển.

Hiện tại, có vẻ như các mục tiêu giai đoạn đầu nêu trên đã được hoàn thành. Nhìn lại, dưới sự chỉ đạo của Bộ Công Công Thương, Nhóm Xúc tiến IMT-2020 (5G) đã tiến hành các thử nghiệm nghiên cứu và phát triển công nghệ 5G (chia thành các giai đoạn xác minh công nghệ chủ chốt, xác minh giải pháp kỹ thuật và xác minh mạng hệ thống) từ tháng 15 năm 2016. Các nhà sản xuất thiết bị hệ thống lớn như Huawei, ZTE, Ericsson và Datang đang tích cực tham gia vào việc cùng nhau xây dựng các yêu cầu kỹ thuật thiết bị và thông số kỹ thuật thử nghiệm, tiến hành thử nghiệm và xác minh toàn diện, đẩy nhanh quá trình hoàn thiện ngành công nghiệp 5G; các công ty sản xuất chip như Qualcomm và các công ty sản xuất thiết bị như Keysight Technology đang tích cực tham gia đẩy nhanh việc xây dựng chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh 5G NR bằng cách tiến hành các thử nghiệm kết nối với các nhà sản xuất thiết bị hệ thống.

Trong giai đoạn thứ hai và thứ ba nêu trên, để đạt được mục tiêu thúc đẩy 5G thực sự tích hợp vào mọi ngành công nghiệp, phục vụ cộng đồng và thậm chí "5G thay đổi xã hội", cần khẩn trương đẩy nhanh nghiên cứu các công nghệ cốt lõi quan trọng của 5G.

Là phiên bản hoàn chỉnh của 5G, Rel-16 giới thiệu nhiều tính năng và chức năng hệ thống được nâng cao để tăng cường hơn nữa hiệu suất của các ứng dụng kinh doanh eMBB và URLLC. Cụ thể, thứ nhất là nâng cao dung lượng mạng thông qua việc tăng cường đa anten, không cần giấy phép, băng tần cao hơn, chuyển tiếp, tích hợp cố định-di động, v.v.; thứ hai là nâng cao các khả năng cơ bản thông qua SON/MDT, định vị, tiết kiệm năng lượng thiết bị đầu cuối, thoại, nâng cao phân vùng, vận hành tự động, v.v.; thứ ba là mở rộng các ứng dụng ngành dọc thông qua việc nâng cao độ trễ thấp và độ tin cậy cao, Internet xe cộ, Internet công nghiệp, mạng LAN ngành dọc, v.v.

Công nghệ và tiêu chuẩn 5G vẫn đang được phát triển và hoàn thiện. Tiêu chuẩn Rel-17 sắp được ra mắt nhằm mục tiêu vào nhiều lĩnh vực công nghiệp chuyên ngành liên quan đến 5G. Nó sẽ giúp hoàn thiện và nâng cao toàn diện các chức năng hệ thống mà Rel-15 và Rel-16 chưa thể đạt được, từ đó tiến gần hơn đến tầm nhìn truyền thông di động 5G về kết nối vạn vật "toàn phổ, phủ sóng toàn diện, ứng dụng đầy đủ". Cụ thể, hạng mục đầu tiên của Rel-17 sẽ bao gồm độ trễ thấp và độ tin cậy cao, Internet công nghiệp, tiết kiệm năng lượng thiết bị đầu cuối hỗ trợ mạng, nâng cao công nghệ đa anten, định vị, Internet xe cộ, công nghệ chuyển tiếp, truyền thông phổ cao hơn, giải pháp không cần giấy phép, truyền thông vệ tinh, nâng cao kiến ​​trúc hướng dịch vụ, phân vùng mạng, tự động hóa mạng, điện toán biên SON và các dự án kế thừa công nghệ trễ khác; Loại dự án thứ hai của Rel-17 sẽ bao gồm các dự án mới như phát sóng đa điểm, giao tiếp trực tiếp thiết bị đầu cuối (cho liên lạc khẩn cấp và các ứng dụng thương mại), tối ưu hóa thiết bị đầu cuối đa SIM, dịch vụ tương tác, giải pháp tối ưu hóa truyền dữ liệu nhỏ, tăng cường vùng phủ sóng, ứng dụng kết nối quy mô lớn cho tốc độ trung bình và vùng phủ sóng khu vực, cho phép các ứng dụng và khả năng mới.

3.  Hỗ trợ mạnh mẽ: Thử nghiệm và đo lường 5G

Các chuyên gia hàng đầu trong ngành dự đoán rằng giai đoạn 2021-2022 sẽ là giai đoạn xây dựng mạng 5G hoàn chỉnh dựa trên Rel-16, và giai đoạn 2023-2025 sẽ chứng kiến ​​sự cải tiến khả năng của mạng 5G dựa trên Rel-17.

Như vậy, khi đối mặt với Rel-16 và Rel-17, ngành công nghiệp 5G đầu cuối sẽ bước vào một giai đoạn phát triển đổi mới và mạnh mẽ hơn.

Toàn bộ ngành công nghiệp 5G bao gồm chip, thiết bị đầu cuối, trạm gốc, mạng 5G, phần mềm công cụ thiết kế chip, dây chuyền sản xuất chip, thiết bị đo lường (kiểm tra và đo), hệ điều hành, ứng dụng, v.v. Trong đó, công nghệ kiểm tra đóng vai trò quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phát triển, sản xuất và nghiệm thu các trạm gốc, chip và thiết bị đầu cuối 5G, và sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình công nghiệp hóa toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp 5G sau này.

Như vậy, có thể nói rằng, trong lĩnh vực kiểm tra và đo lường truyền thông, 5G có thể đáp ứng được. Có thể dự đoán rằng, với sự phát triển hơn nữa của mạng băng thông rộng di động 5G và Internet vạn vật, đặc biệt là các ứng dụng mới trong công nghiệp, y tế và điều khiển robot, truyền thông giữa các phương tiện và các lĩnh vực khác nhằm hiện thực hóa Internet vạn vật, sẽ có nhu cầu ngày càng tăng đối với các thiết bị kiểm tra như bộ mô phỏng trạm gốc, bộ mô phỏng thiết bị đầu cuối, hệ thống kiểm tra tuân thủ RF, hệ thống kiểm tra tuân thủ RRM, máy phân tích tín hiệu Massive MIMO và bộ mô phỏng kênh Massive MIMO. Ví dụ:

① Cần gấp một trình giả lập thiết bị đầu cuối để xác minh nguyên mẫu hệ thống. Nghiên cứu và phát triển hệ thống cấp cao cũng như xác minh nguyên mẫu công nghệ truyền thông 5G cần sự hỗ trợ khẩn cấp của các trình mô phỏng thiết bị đầu cuối 5G. Trình mô phỏng cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của nhiều kịch bản 5G để hoàn thành việc mô phỏng lớp vật lý và giao thức cấp cao của các thiết bị đầu cuối 5G. Nó có thể linh hoạt triển khai các giải pháp công nghệ giao diện không dây ở phía thiết bị đầu cuối và hợp tác với các nhà sản xuất thiết bị hệ thống để hoàn thành các thử nghiệm công nghệ mới 5G khác nhau.

② Hiện nay đang rất cần các thiết bị mô phỏng và phân tích tín hiệu 5G. Trong quá trình phát triển và sản xuất thiết bị, cần phải kiểm tra hoặc giám sát định tính hoặc định lượng các thông số khác nhau của các linh kiện và bán thành phẩm. Sau khi toàn bộ máy được sản xuất, chức năng, hiệu suất và độ tin cậy của toàn bộ máy cần được kiểm tra toàn diện. Sau khi kiểm tra, dữ liệu được sắp xếp, phân tích và đánh giá, và kết quả được so sánh với các hiện tượng và vấn đề trong quá trình phát triển và sản xuất. Chỉ thông qua các hoạt động kiểm tra phức tạp và chính xác nêu trên, chúng ta mới có thể đảm bảo sản xuất ra nhiều sản phẩm 5G mới hơn, nhanh hơn, tốt hơn với giá thành thấp hơn để cung cấp cho thị trường.

Ví dụ, sóng milimét là một trong những công nghệ chủ chốt của 5G. Các dải tần sóng milimét trong nước có thể bao gồm 24.75-27.5GHz và 37-42.5GHz. Triển vọng ứng dụng vô cùng rộng lớn, nhưng đặc biệt các thiết bị tần số vô tuyến như bộ khuếch đại công suất (PA) đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng. Trong nước đang nỗ lực phát triển các sản phẩm PA hỗ trợ các dải tần trên và băng thông 800MHz. Các PA sử dụng quy trình CMOS truyền thống không thể cung cấp công suất đầu ra đủ cao, trong khi các PA sử dụng quy trình GaAs và GaN có thể hỗ trợ công suất phát cao hơn và băng thông điều chế lớn hơn trong dải tần sóng milimét. Đối với việc kiểm tra 128 và 256 kênh, và thậm chí là kiểm tra 1024 kênh trong tương lai, sự gia tăng mạnh về số lượng kênh sẽ dẫn đến sự gia tăng mạnh về chi phí thiết bị kiểm tra, cũng như giảm hiệu quả kiểm tra do việc hiệu chuẩn và hiệu chỉnh tính nhất quán giữa các kênh. Do đó, cần có các giải pháp kiểm tra vi sóng và sóng milimét nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Theo các nguồn tin, các công ty hàng đầu quốc tế về thử nghiệm và đo lường như Keysight Technology đã bắt đầu xây dựng nền tảng thử nghiệm nguyên mẫu cho truyền thông không dây sóng milimét và băng tần siêu rộng 5G từ năm 2015. Dựa trên phần mềm mô phỏng SystemVue, họ đã thực hiện thử nghiệm tốc độ truyền dữ liệu siêu cao sớm nhất trong ngành vào thời điểm đó và đã tích lũy được nền tảng kỹ thuật vững chắc cho đến nay.

③ Cần thiết phải có các bộ mô phỏng kênh 5G để mô phỏng môi trường kênh phức tạp. Ví dụ, các nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng tiếp theo về Massive MIMO và các công nghệ liên quan, như xử lý tín hiệu, mã hóa và giải mã, điều chế và giải điều chế, quản lý tài nguyên, thiết kế tín hiệu thí điểm trực giao và tạo chùm tia ba chiều, phải dựa trên một mô hình kênh không dây hợp lý. Để nghiên cứu mô hình kênh 5G của dải tần mới dựa trên phương pháp đo kênh, nhằm hiểu được quy luật thay đổi của kênh 5G trong môi trường thực tế, cần phải xây dựng một nền tảng đo kênh hiệu suất cao và lựa chọn các kịch bản đo để thực hiện các hoạt động đo kênh theo nhu cầu của kịch bản ứng dụng. Môi trường truyền dẫn của các kênh phức tạp rất khắc nghiệt và có tính ngẫu nhiên động cao. Cần thiết phải có các bộ mô phỏng kênh 5G chất lượng cao để hỗ trợ sự phát triển và triển khai nhanh chóng của băng tần cơ sở hệ thống 5G và các chip tần số vô tuyến, trạm gốc và hệ thống đầu cuối, cũng như hỗ trợ việc xây dựng và bảo trì mạng 5G quy mô lớn hơn sau này.

Sự phát triển của 5G NR từ phiên bản Rel-15 lên Rel-16 và Rel-17 về cơ bản là quá trình từng bước hiện thực hóa ba kịch bản ứng dụng chính và tám chỉ số hiệu suất chính của 5G do ITU đề xuất. Băng thông siêu rộng, tốc độ cực cao, đa kênh, toàn phổ, mô phỏng kịch bản thực tế và thậm chí cả mô phỏng đặt ra những thách thức nghiêm trọng đối với việc thử nghiệm và đo lường.

Sự phát triển nhanh chóng và ổn định của ngành công nghiệp 5G đòi hỏi sự đảm bảo mạnh mẽ về chất lượng thử nghiệm và đo lường cao. Theo nền tảng công cộng WeChat về 5G (ID: angmobile), các công ty lớn với lợi thế hàng đầu trong thị trường thử nghiệm và đo lường đã hình thành một hệ thống sản phẩm thử nghiệm và đo lường 5G với đầy đủ các loại hình và hiệu suất cao nhất trên thế giới. Giờ đây, họ đã tập hợp một gói thông tin rất đầy đủ về thử nghiệm RAN 5G NR để ngành công nghiệp tham khảo, bao gồm kiến ​​thức cơ bản về công nghệ 5G, thử nghiệm triển khai 5G và thử nghiệm giao diện không dây của nhà mạng di động, tạo và phân tích tín hiệu 5G, thử nghiệm anten và linh kiện 5G, thử nghiệm vận hành triển khai 5G, thử nghiệm sản xuất trạm gốc 5G và thử nghiệm đảm bảo chất lượng 5G (thử nghiệm tuân thủ 5G NR/hướng dẫn thử nghiệm tần số vô tuyến O-RAN/thực tiễn tốt nhất về xác minh mạng lõi 5G/hướng dẫn giả lập thiết bị đầu cuối UEE/hệ thống thử nghiệm trường giao diện không dây 5G với anten mảng pha/giải pháp mô phỏng kênh), v.v.

Bài viết này được sao chép từ "Công nghệ Keysight RF BaihuatanĐể ủng hộ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ, vui lòng ghi rõ nguồn gốc và tác giả khi in lại. Nếu phát hiện vi phạm, vui lòng liên hệ với chúng tôi để gỡ bỏ.