5G-NR商用进展:CP-OFDM主导,多模试验与测试策略

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随着5G-NR(New Radio)技术的不断发展和标准化进程,最近的研究重点集中在优化多载波波形设计与测试方案上。正交频分复用(OFDM)因其在时间分双工(TDD)模式下的高效性和对时延敏感应用的良好适应性,以及其处理大带宽信号的能力,已成为5G NR的首选方案。特别是在CP-OFDM(循环前缀 OFDM)技术中,它为5G网络提供了强大的可靠性、低延迟和广泛的频谱效率,特别适合于增强移动宽带(eMBB)、大规模机器通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(uRLLC)等关键应用场景。 5G-NR的发展历程大致可以分为两个阶段:概念和技术验证,以及设备研发和生产阶段。在早期阶段,主要进行需求的仿真和研究型仪表方案测试,目标是确定系统的关键性能指标和测试项目,但具体细节和明确的测试标准可能还不完善。随着技术的成熟,进入设备研发生产阶段,这时测试项目和指标变得更加明确,对于射频测试仪表的需求也随之提高。 在5G测试合作方面,Keysight Technologies作为业界领先的技术供应商,与中国的主要通信设备制造商如华为、中兴等紧密合作。例如,Keysight与华为在2017年参与了中国5G技术试验的第二阶段,共同推进5G预部署的研发工作;同年,Keysight与ZTE合作,致力于在IMT-2020 5G试验中实现5G的商业化前部署;此外,Keysight还与大唐移动合作设立了联合实验室,共同参与5G试验并推动技术发展。 5G的"Numerology",即不同子载波间隔和帧结构的选择,是设计中的关键要素,因为它影响到系统的频谱效率和复杂度。对于eMBB场景,可考虑采用较高的子载波间隔,如26/39/60 GHz与800 MHz的组合,以提供高速率。而mMTC和uRLLC则更注重低功耗和超低延迟,可能需要选择更小的子载波间隔来适应这些特性。 编码技术也是5G NR的重要组成部分,包括信道编码和调制方式,这些都会影响数据传输的可靠性。Waveform设计,特别是不同的波形选项,如多址接入方案,会根据应用场景调整以优化无线环境中的信号质量和干扰管理。 此外,5G网络的天线技术和灵活双工(Flexible Duplex)设计也是关键技术,旨在提高频谱利用率和网络容量。例如, Massive MIMO技术通过大规模天线阵列提高频谱效率,同时实现更广的覆盖和更高的数据速率。 5G-NR的最新进展不仅关注技术本身的优化,还包括与设备制造商的合作,以及对测试方案的不断迭代,确保在满足eMBB、mMTC和uRLLC等多样化服务需求的同时,提供最佳的用户体验和无缝连接。通过不断的技术验证和商用部署,5G正逐步走向全球范围内的广泛应用。