5G 网络测试和性能

5G NR 是指基于 OFDM 的新无线标准，它将取代 LTE，成为 5G 操作的事实标准。第三代合作伙伴计划 (3GPP) 于 2017 年 12 月发布了初步 NR 标准。“新无线电技术”频谱将包括从 6 GHz 以下直至 100 GHz 的频率。这种广域频谱中大部分频率将填补已退役的 2G、3G 和 PCS 频带在 6GHz 以下频带方面的空白。要解决并加以标准化的第一个应用将是移动宽带。未来将推出诸如海量机械通信 (MMTC) 和超可靠低延迟通信 (URLLC) 等其他功能。

5G NR 正在推动 5G 测试方法学的新范式。需要更高的复杂程度来验证更高频率下的波束跟踪和捕获以及更复杂的信道聚合。灵活的 5G RAN 架构产生了指数级增长的测试用例集和多样的光纤网络配置。与此同时，在非独立模式下与 4G 共存会产生干扰和切换问题，这些问题也必须通过创新的 5G 测试实践进行模拟、测试和验证以及监控。 

包括由 NR 定义的 100 GHz 上限的超高频率频谱称为毫米波。大量较高频率处的可用百 MHz 级带宽转换为更高的速度；毫米范围（定义为 24 GHz 至 100GHz）将成为 5G 测试和部署的基本要素。在速度更快的同时，范围也短了很多，并且诸如建筑物和墙壁等障碍物会造成信号迟滞，而较低的频率可以简单地穿透这些物体。这些更高的频率和更宽的信道带宽要求测试解决方案具有更高的动态范围和信噪比 (SNR)，以准确解调毫米波信号。

多入多出（即 MIMO）是指可用于提高数据速率（空间多路复用）而不是提高稳健性的天线技术。在蜂窝式铁塔上将数量大很多的无线电天线并入阵列的系统称为大规模 MIMO。高频率处的无线电波长很小，因此可将大型天线阵列整合到小很多的外形中，从而实现大规模 MIMO 运行。

大规模 MIMO 可并行传输数据流，并使设备能够将数据流重组为一条报文，从而克服与毫米波相关的一些缺点。大规模 MIMO 阵列密度和连接器端口的取消禁止了传统的有线测试，并引入了新的空中 (OTA) 测试标准。

这一高级功能已将 5G MIMO 阵列的同步测试要求归入最严格的 (A+) 测试类别。使用 MTS-5800-100G 进行前传传输网络节点 (FTN) 测试可以通过执行吞吐量、延迟和数据包抖动测量来有效验证同步要求。

5G 测试和部署要想取得成功，另一项必不可少的先进技术是波束成形。借助此方法，可以使用一种算法将无线信号聚焦为定向波束。这种方法提供了一种方式，来避免可能干扰高频率传输的障碍物，并战略性地将数据直接传输到最终用户。

通过使用大规模 MIMO，将能传播由 256 个或更多单独天线组成的动态阵列，从而进一步实现这种个性化功能。验证这些有源天线配置以及信道性能需要创新的 5G 基站测试解决方案。CellAdvisor 5G 通过大规模 5G 部署验证和监控来自受控现场试验的信道稳定性、调制质量和小区 ID。

网络切片的概念是指根据单独设备或应用的特定需求智能地利用频谱的各个部分。例如，无人驾驶汽车为了安全操作可能需要极低的延迟，而 IoT 应用可能包含吞吐量需求非常低的大量设备。移动网络将灵活地配置资源来优化流量和资源利用。

通过在实验室环境中测试和验证不同的网络切片用例，可以增强对现实世界中多个虚拟元素的 5G 网络性能验证。用于 RAN 到核心测试和验证的端到端解决方案可以模拟 5G 核心网络，并验证网络切片节点选择和功能。

成功部署 5G 网络有一个至关重要的前提，那就是可靠的验证和确认 (V&V)。这一阶段包括对虚拟网络功能和网络服务进行验证，确保在网络部署后能立即拥有出色的质量和可靠性。

当 5G 部署的车轮踏上征程后，当务之急就是要有一个适当的 5G 激活和可扩展性测试工具套件。此部署阶段的一个重要核心，是为了分析毫米波范围内的 5G 信号的频谱和干扰而增强的基站分析仪。用于监测和保障网络性能以及验证服务水平协议的软件可以增强 5G 激活、性能监测以及故障排查活动。

通过 5G 连接赢利的机会是无限的。更甚于此的是，5G 的意义在于重大业务转型，而不仅仅是网络转型。超快移动宽带、移动高清内容和视频、虚拟现实游戏和广泛的 IoT 应用的订阅费只是显而易见的渠道的一小部分。