KEYSIGHT张海涛：目前5G测试方面的一些进展

2014年8月14日至15日，第七届移动互联网国际研讨会在北京国际会议中心隆重举行，本次大会以“4G移动互联网时代的创新与变革”为主题，围绕4G网络技术及未来发展、虚拟运营商、移动互联网应用、信息安全、物联网、融合通信等产业热点展开。以下为KEYSIGHT张海涛在5G分论坛演讲《目前5G测试方面的一些进展》。

以下为演讲速记：

大家好，我是来自KEYSIGHT的张海涛，我在北京研发中心负责研发的工作，今天非常高兴跟大家分享是德科技在5G技术测量方面的一些成果。今天主要内容是包括5G在技术方面我们认为主要的方向，同时安捷伦认为在是德科技在5G测试测量方面我们认为技术上的挑战和中国移动研究院绿色通信中心这边合作的一些情况，下面开始我的汇报。

首先关于5G的推动和我们的希望，前面各位演讲嘉宾已经覆盖了很多方面我这里主要说一下，5G主要是在2020年开始的一个下一代的移动通信标准，他主要的推动力和我们希望达到的目标其实也在这里我们列一些主要的方面，包括一千倍的数据速率的提升，非常低的延时，绿色的技术上的演进。同时我们可以看到D2D、M2M也是非常重方面，从第二代、第三代移动通信来说，现在的移动通信都是基于面向人，但是我们认为在5G的通信系统里面我们会有很多设备能够加入通信系统，我们非常关注到这个物联发展可能会有上千倍的设备接入到网络当中，我们需要对这个网络架构和无线通信技术有一些新的挑战。

这是我们所看到的5G技术的一些主要的一个方向，首先在整个网络架构我们认为会有一些新的改变，在5G时代多数的通信的标准，通信系统会共存。我们会有一个分层的网络架构，会实现这种中心化和虚拟化，同时我们有更多的软件化的网络实现。同时我们也认为会有一些新的空口的标准，空口技术得到使用，包括大规模天线阵，毫米波等技术都会在空口技术上能够有一些新的技术上的突破。

另外传统网络架构，移动通信网络有现成的通信，我们认为会有一些新的技术标准提出来，技术参数提出来。比如说新的功耗的，用户的新的指标，包括更低的延时的需求。最后这种5G实际上移动通信网络最终是服务于我们的社会、我们的人类的各种各样的应用。我们认为5G会更大的加入设备M2M，车联网或者是D2D很新的业务形态的出现。同时对于现有的面向移动互联网对应用会让我们有更好的用户体验和更高速的数据的这种服务，可以实现虚拟现实，我们现在没有想到的新的应用指标。

在5G的Technologies有几个重要的技术方向，包括新的无线网络架构，大规模天线阵、毫米波、同时同频的传输技术、异步的多指（音）和我们这边非中交的多指技术和新的物理层和天线架构。

首先看一下新的网络架构，传统移动蜂窝网络现在在小区边缘会有一个明显的降低，为了对抗这个降低，我们也定义很多新的技术来抵抗小区边缘的干扰，干扰带来的信号损耗。新的5G架构中我们认为可能是一种两层的网络架构，包括一个MassiveMIMO红基站和更多的小站，非常大数量的小站来进行近端的覆盖，我们能够实现比较平稳、比较一致的用户体验和性能。同时对于整个网络的用户体验来说，提高到一个新的水平，这个也需要做一些技术上的一些创新。

这里边提到了我们会面临到的一些挑战，包括整个网络的同步的信道的不异性，怎么防止导频的干扰，提升小区边缘信能的提升，达到整个网络的可扩展性。

第二就是MassiveMIMO大家觉得是一个非常明显的技术方向，MassiveMIMO实际上是多用户MIMO一个技术，基站处的天线数远远大于手机处的天线数，是百万级的天线数目。这样大规模的天线阵能够对于用户来说增加用户信道上的重要性，同时能够减少很多在用户侧的干扰，实际上在整个网络内提供一个新的自由度，能够让系统有更多的抵抗提高系统的性能。MassiveMIMO一个在实现上我们怎么能够把这么大规模天线阵部署、制造、测试。另外整个大规模天线阵的系统设计和导频的干扰问题我们怎么解决，也是非常重要的方面。

另外一块就是毫米波，这也是非常重要的一个方向。在6G以下现在频谱资源已经有限，我们希望提高，得到非常大的速率的提升，我们很自然把目光放到毫米波的频段，有更宽的带宽，在毫米波频段，因为他空间损耗非常大，我们必须用到MassiveMIMO技术降低空间损耗带来的影响。另外一个好处就是可以把毫米波的技术非常好的适用于一个两层的网络架构，但是我们也会有一些非常明显的挑战。在毫米波频段，我们对于信道的模型我们会有一些新的了解。我们对于毫米波的MassiveMIMO天线，我们需要一个完整的校正和测量方案。我们实现一个非常好的IC技术，也是需要我们解决的问题。

另外我们也会非常重要的就是同时同频谱技术，也是提升网络的频谱效率的一个重要方面，对频谱有效利用也是非常好的一个方式。对这个技术我们需要实现到100DB左右的干扰抵消，也是非常不容易的。所以我们认为这块也是一个非常重要的一个领域，我们也非常关注这个领域的发展。

最后一块是刚才前面嘉宾提到了，异步的多指技术的应用，这个更多来说应用于M2M的接入，物联网的接入，这个对于系统的整个的重要性和性能的要求会降低这个要求，同时我们需要有一种更加通用的物理层的阵结构架构，来进行异步接入的方式。同时5G也有很多非正交的技术，大家都带研究在物理层上面做一些新的提升，能够提升整个系统的性能。
在5G来说，现在还是一个早期研发阶段，我们认为对于测试测量厂家，我们有非常多的领域我们可以和客户一起来实现，在5G的各个领域做一些合作，包括毫米波的信道，MassiveMIMO，光和数字接口，我们都可以提供测试测量的支持。

我们认为在测试测量领域，我们认为在下面方面有很多可以做的地方，第一就是毫米波的信道，刚才也提到了在现在的无线通信技术是6G以下，现在有一些新的研究成果和测量结果，包括新道德测量、建模、仿真也是新的领域，很多大学、厂商都在做这方面的工作。另外多个无线通信技术的物理层技术的互操作性，我们怎么来支持多个无线技术在5G里面的应用。另外怎么来测MassiveMIMO，这是非常大的领域，传统的仪表测试方案不能满足于MassiveMIMO的测试测量的要求。另外由于我们现在有很多公放和天线都是集成一体化的，没有一个RF的端口，需要更多的OTA的测试，空口的测试也变得更加重要和更加必须的一个方面。

另外我们下面提到由于数据速率的巨大的提升，我们接口可能是一个非常高速的光接口，我们对光的数字接口怎么来测量，怎么来定义。最后一点我们提到很多的用户体验，用户体验怎么能量化成具体测试的参数，由测试方案来提供QoE的指标。

对测试测量来说，我们在5G方面我们是有一个什么样的挑战呢？主要来说有三个纬度，一个是频率，我们从6G可能需要到28G到40G，到60G到90G频率是我们非常重要的纬度，我们的仪表频率能不能覆盖我们用户的需求。另外通道数我们传统来说单通道测量很多，现在有很多MassiveMIMO或者多天线测量，支持8通道、16通道、88通道甚至更高通道的测量。这里有很多不同的用户的测量的需求，我们从测试测量厂商来说，能不能提供这种组合，给用户满足他们的测量方案。我们现在有一些现成的方案，肯定不能满足所有用户的需求，这对我们来说也是非常大的机会和挑战。因为用户也在不断演进，测试测量方案也在不断的演进，这是非常好的机会。5G也在早期研发过程当中，我们测量方案能够更灵活，用户能够更加可定制，这样能够适应更多的，因为他不像已经标准化的一个东西，我们需要一个更加灵活，更加用户可定制的方案。同时最终来说，因为我们用户来说整体测试车辆成本需要不断下降，我们可以做64通道的分析，现在是非常大的一个非常昂贵的一个解决方案。长期来看我们能够提供更好的，对用户来说更加有效的测试方案，也是我们下面击中要做的一个工作。

下面简单介绍一下我们和移动在MassiveMIMO测量的合作的项目。这是我们刚才潘博讲的SmarTile，我们会把他基于SmarTile，会到128天线，会有一个比较好的需要定义的指向性，支持八个用户还是支持多少个用户，带预先设计的。最后在墙上有SmarTile，覆盖固定数的用户，还在移动，我们有比较好的覆盖和定度指向。后端我们是一个比较大的VBU的库。我们是希望从设计，从单个SmarTile测量和多个SmarTile空口测量，我们在和移动一起合作的技术领域。