5G新无线（NR）的出现将极大地改变无线接入网（RAN）的组合方式。本文将探讨5G技术要求强制执行的新路测策略，涵盖新策略与以往的不同之处，以及由此引入的先进测试设备，还将详细说明现有的各种设备采购选项。
5G新无线（NR）的出现将极大地改变无线接入网（RAN）的组合方式。由于采用了毫米波（mmWave）频段和正交频分复用（OFDM）波形，再加上新兴的先进传输方法，空中接口将与以往几代的移动通信完全不同。因此，数据速率、网络容量和频谱效率，这些性能参数将大大超出以前可能的范围，并终将对缩短延迟时间（低于1ms）产生巨大影响。然而，所有这一切都将注定给测试工程师带来前所未有的挑战，而路测就是其中一个深受影响的工作环节。
接下来的内容，我们将探讨5G技术要求强制执行的新路测策略。内容将涵盖新策略与以往的不同之处，以及由此引入的先进测试设备，还将详细说明现有的各种设备采购选项。
5G中短期前景
新冠肺炎疫情的爆发对原定于2020年期间推出的5G网络计划造成了很大的干扰。但是，现在又有了增长的动力。
尽管GSMA已修订了其对5G初始部署速度的预测，但该组织似乎仍然相信，到2025年，5G技术将占所有蜂窝连接的20%。随着5G基础设施开始得到更广泛的部署，关于网络覆盖能力的数据收集将变得至关重要。
路测基本原理
路测就是通过安装在某种形式的车辆上的设备，从网络中的各个点获取实时数据。这些设备通常包括连接到一系列蜂窝手机的数据记录/分析硬件，以及一个GPS接收器，用于在任何给定时间准确记录车辆位置。通常，这些设备都内置在一个多通道扫描仪中，以方便使用。路测所用的车辆可以是货车或小汽车。但在某些情况下，将首选摩托车，因为在拥挤的城市街道中，它不失为一种非常有效的方法，可以在更短的时间内完成测试工作。也可以采用手持式测试设备步行测试，以覆盖那些汽车或摩托车无法到达的建筑物或某些区域范围。
通过路测获取的数据可用于检查系统是否确实满足了预定的关键性能指标（KPI），比如包含语音和数据的业务。通过保证这些KPI的达标，移动网络运营商可以避免那些导致用户抓狂的问题，例如信号差、数据速率低、通话中断、视频卡顿、覆盖盲点、潜在干扰源等等。然后可以采取相应的措施来解决发现的问题。所有这些措施的目的都是保证服务质量（QoS）和用户体验效果（QoE），并且可以避免客户流失的风险。
5G网络下的路测
从4G向5G基础设施过渡的测试意义
尽管路测的基本原理很简单，但5G的到来意味着游戏规则已被完全颠覆。网络中每个基站的覆盖范围都必须进行精确的评估，5G所采用的方法与4G时代完全不同。
首先，分配给5G的频段从sub-6GHz一路飙升到了mmWave（即24GHz及更高）。不过，这还不是需要克服的最大障碍；从传统的、均匀分布的小区式覆盖，转向波束成形和更复杂的多天线配置覆盖，这种转换将带来更大的挑战。
对于5G之前网络设施，基站同时向所有方向传输。为了提升性能、扩展容量并降低功耗指标，5G处理的则是大量波束。而且多用户MIMO（MU-MIMO）将带来所谓的多路径传播。与我们目前所熟悉的小区覆盖拓扑相比，这些创新技术将使网络更具运营效率和能源效率。这意味着，可以支持更多带宽密集型业务，而且可以降低日常运行成本。
波束成形为移动覆盖增加了一个全新的维度，它在基站和用户设备之间建立了定向数据链路。路测将针对同步信号块（SSB）参考进行，被测基站将产生多个SSB波束，用户设备/扫描仪将连接至其附近最强的波束。
在用户设备密集的场景下，有必要确定是否可以保持足够的空间间隔，从而使波束之间不会相互干扰。
KPI衡量将根据基站波束的以下参数进行测量：
˙同步信号参考信号接收功率（SS-RSRP）：可用于估算从基站发出的OFDM调制SSB波束的输出功率。
˙同步信号参考信号接收质量（SS-RSRQ）：可用于衡量整个系统带宽上的波束信号质量（同时考虑噪声）。如果在给定位置该参数值较低，则需要切换到相邻蜂窝单元。
˙同步信号的信号到参考加噪声比（SS-SINR）–波束的输出信号功率与接收到的干扰信号（噪声和任何入射干扰）之间的强度比值。
将地面路测与空中无人机进行的测试相结合，可以汇集水平数据和垂直数据，从而实现每个基站波束覆盖范围的3D展示。在对给定小区站点的覆盖范围进行优化时，这些参数将极具价值。
结论
5G基础设施的潜力极具诱惑。但是，随着部署加快，商业上的成功则取决于是否能确保优质的体验和服务。随着各种新方案不断涌入市场，以测试实时网络的各个方面，在一系列复杂的解决方案中找到合适的方案将是一大挑战，获取所需的新旧设备及软件也可能很困难，尤其是在资金有限或预算紧张的情况下。
但通过与测试设备和方案供应商（如Electro Rent等公司）合作，电信运营商及其工程合作伙伴则可以应对这些挑战。Infovista、PCTEL、罗德与施瓦茨、Keysight和Viavi等一流测试设备供应商可提供最新的硬件和软件包，以及定制化支持，从而提供一系列灵活的5G测试设备解决方案。电信运营商们可以利用最新的路测技术，对其项目和网络进行路测，以满足最具挑战的交付要求。
（参考原文：How the 5G Roll-out is Set to Shape New Drive Testing Strategies）
责编：Amy Guan
本文为《电子工程专辑》2021年3月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。点击申请免费杂志订阅
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