5G R16新特性與終端測(cè)試挑戰(zhàn)

5G的迅猛發(fā)展有目共睹，同時(shí)3GPP Rel-16引入了顯著的容量和運(yùn)營(yíng)增強(qiáng)功能，同時(shí)將5G的覆蓋范圍擴(kuò)展到了新的垂直行業(yè)領(lǐng)域。為了幫助各大應(yīng)用市場(chǎng)更好地了解最新5G創(chuàng)新技術(shù)帶來(lái)的商機(jī)和挑戰(zhàn)，更好把握市場(chǎng)脈搏，電子發(fā)燒友在2022年4月20日召開(kāi)了第三屆5G技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)。

Keysight高級(jí)解決方案專(zhuān)家路志義在2022第三屆5G技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)上分享了5G R16新特性與相關(guān)的終端測(cè)試挑戰(zhàn)。

R16發(fā)展路線(xiàn)與市場(chǎng)現(xiàn)狀

如果說(shuō)第一階段的R15只是加大帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)速率，那么還稱(chēng)不上真正進(jìn)入了5G時(shí)代，R16在R15的基礎(chǔ)上真正引入了完整的5G應(yīng)用。R16主要關(guān)注垂直行業(yè)應(yīng)用及整體系統(tǒng)的提升、多接入與人工智能功能應(yīng)用。其重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域有增強(qiáng)型行動(dòng)寬帶（eMBB）能力，其中包括節(jié)能、移動(dòng)性、MIMO等等，另外隨著基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能力提升，更多的垂直應(yīng)用加入了進(jìn)來(lái)，涵蓋載波聚合大頻寬增強(qiáng)、UE定位、C-V2X、低時(shí)延高可靠（uRLLC）服務(wù)與安全、IIoT專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)等。

（圖源：Keysight）

在對(duì)R17的展望上，Keysight高級(jí)解決方案專(zhuān)家路志義指出了R17將對(duì)eMBB繼續(xù)增強(qiáng)，尤其在NR Light以及功耗上，同時(shí)將覆蓋更多新的垂直產(chǎn)業(yè)。

2022年將是5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的一年，尤其是R16標(biāo)準(zhǔn)下的5G產(chǎn)品將開(kāi)始大規(guī)模商用。R16將使5G發(fā)力到更廣泛的垂直行業(yè)，助推萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代開(kāi)啟。從2021年開(kāi)始，R16 eMBB芯片組到R16 eMBB終端設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化，R16 eMBB網(wǎng)絡(luò)也指日可待。從Keysight給出的對(duì)5G R16 eMBB市場(chǎng)需求時(shí)間表來(lái)看，隨著設(shè)備制造商對(duì)R16芯片組、終端設(shè)備測(cè)試的完成，經(jīng)GCF認(rèn)證的第一個(gè)R16 eMBB設(shè)備預(yù)計(jì)將于今年下半年完成認(rèn)證，R16網(wǎng)絡(luò)部署將在下半年開(kāi)始飛速發(fā)展。

同時(shí)R16的垂直拓展功能在今年開(kāi)始測(cè)試，首先是與芯片組制造商的協(xié)作測(cè)試，完成后設(shè)備制造商終端設(shè)備也會(huì)開(kāi)始測(cè)試?？梢哉f(shuō)2022年是R16全面鋪開(kāi)的一年。

5G R16功能增強(qiáng)

5G R16基礎(chǔ)拓展功能的提升第一個(gè)體現(xiàn)在UE節(jié)能與提高能效上。為了降低UE的功耗，R16新增了多個(gè)用于幫助UE省電的特性，包括Wake-Up Signal、Dual CDRX Configuration、MIMO Layers adaptation等。技術(shù)的增強(qiáng)可以讓UE周期性地喚醒和休眠，必要時(shí)還可以靈活延長(zhǎng)UE監(jiān)聽(tīng)的時(shí)間，降低時(shí)延。

第二個(gè)增強(qiáng)體現(xiàn)在DC/CA的增強(qiáng)上。R16擴(kuò)展了對(duì)異步情況和其他載波組合的支持，通過(guò)最小化小區(qū)設(shè)置和小區(qū)激活所需的信令開(kāi)銷(xiāo)和時(shí)延，高效、低時(shí)延的服務(wù)于小區(qū)設(shè)置等功能。而且R16會(huì)根據(jù)早期測(cè)量盡可能減少建立雙連接或載波聚合時(shí)的時(shí)延。

在MIMO、移動(dòng)性、TEI上同樣做了基于R15的增強(qiáng)，R16增強(qiáng)了波束治理和CSI反饋，支持多個(gè)傳輸點(diǎn)到單個(gè)UE的傳輸，以及多個(gè)UE天線(xiàn)在上行鏈路的全功率傳輸，這些MIMO增強(qiáng)功效可提升速率并提升鏈路可靠性。R16工作項(xiàng)NR移動(dòng)性增強(qiáng)增加了新的機(jī)制，減少了切換中斷時(shí)間并提升了可靠性。

在UR定位上，R16提供室內(nèi)3米和室外10米的精度要求，而且新的定位參考信號(hào)（PRS）允許檢測(cè)到更多的鄰近傳輸點(diǎn)。單個(gè)單元定位采用AoA+RTT，多單元定位則有很多途徑，例如RTT、AoA/AoD、TDOA。

（圖源：Keysight）

URLLC的增強(qiáng)同樣十分明顯，R16 eURLLC建立在R15 URLLC基礎(chǔ)上大幅降低了延遲并大幅提升了可靠度。延遲的降低主要通過(guò)改進(jìn)BWP、DL優(yōu)先調(diào)度，再加上基于CBG的HARQ、UL配置調(diào)度以及UL提前調(diào)度。

另外，通過(guò) 2-step RACH，R16提高了現(xiàn)有的R15 RACH程序的效率，將4-step減少到2-step，減少了信號(hào)支出和延遲。雖然RACH信道數(shù)減少，但容量并沒(méi)有減少還提升了能效，而且2-step RACH還能支持小型無(wú)授權(quán)上行鏈路。

Keysight 5G R16 方案

Keysight的UXM5G測(cè)試應(yīng)用程序市場(chǎng)上最全面的R&D解決方案，包括一套用于射頻和功能測(cè)試的工具，豐富的參數(shù)化支持廣泛的測(cè)試場(chǎng)景，支持從原型設(shè)計(jì)到系統(tǒng)集成和驗(yàn)證。通過(guò)SCPI命令，可以輕松地自動(dòng)化設(shè)置測(cè)試場(chǎng)景并跨網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景進(jìn)行交互式地測(cè)試。針對(duì)無(wú)線(xiàn)芯片組和設(shè)備的解決方案同樣支持從早期開(kāi)發(fā)到測(cè)試階段，從原型設(shè)計(jì)到系統(tǒng)集成和驗(yàn)證。

（E7515B UXM 5G wireless test platform，Keysight）

小結(jié)

5G R16標(biāo)準(zhǔn)確立以來(lái)，一直在強(qiáng)化垂直產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，支持5G毫米波的手機(jī)和終端已經(jīng)在路上，不管是毫米波技術(shù)、微基站、大規(guī)模天線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片，還是軟件定義無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算和云端智能，在智慧交通、智慧城市、智慧安防、智慧工業(yè)、超高清視頻等領(lǐng)域，5G R16的應(yīng)用創(chuàng)新案例已經(jīng)開(kāi)始普及。