鑒于 4G 已經進入市場十多年，公眾似乎對 4G 到 5G 的演進不敏感。對于普通用戶來說，可能會覺得 5G 具有可預測的進化特性是不可避免的，并且測試方法主要是關于更快的速度和更多的訪問。還有很多。在 4G-5G 共存和切換之上增加的新功能的復雜性對設計和測試的復雜性產生了深遠的影響。要考慮的一個看似簡單但復雜的關鍵用例是在跨混合 4G 和 5G 網絡的移動漫游事件期間呼叫的蜂窩切換。
這樣做的明顯含義是擴展了測試要求。測試 5G 設備時，測試范圍不僅限于新的 5G 功能。Release 15 基于之前的 4G 版本，即 4G LTE(Release 13 和 Release 14)，所以我們知道總的測試套件相應地擴展。但挑戰并沒有就此結束。
5G 標準在許多新方向上擴展了能力。第 15 版包括一系列廣泛的新功能和要求，需要額外的測試功能和驗證才能交付產品。以下是需要額外關注的一些新的 Release 15 SA 和 NSA 亮點：
· 支持擴展頻率范圍 – FR1 和 FR2
· 更寬的帶寬通道
· 載波聚合：在帶內連續、帶內、非連續和帶間、非連續配置中最多 16 個分量載波，跨越 FR1 和 FR2
· 超過 1 GHz 的聚合頻譜
· 支持每個運營商上的不同數字學
· 每個運營商的可變傳輸塊映射
· 通過聚合支持許可和非許可頻譜
· 4G和5G共存
· 4G/5G 在存在其他無線通信標準的情況下共存：藍牙、NFC、GPS、FM Radio 和 Wi-Fi(2.4GHz 和 5GHz 變體)
此外，毫米波頻譜支持迫使測試方法擴展，推動大部分測試套件轉向空中 (OTA) 測試。OTA 測試不僅僅是從有線測試的簡單轉變，也是一種新的測試方式，用于測量和驗證 5G 毫米波信號采集和管理獨有的功能。這些包括：
· 信號采集和跟蹤
· 波束成形性能和精度
· 毫米波 MIMO 信號接收和解碼
集成相控陣天線(右側白框)的空中測試需要接收天線(左側)以及信號源和信號分析儀。由是德科技提供。
這些概念對設備制造商來說都不是新概念，但在毫米波 (mmWave) 中執行時，方法完全不同。除此之外，5G 設備可以在 6 GHz 以下、毫米波或兩者中運行，并且可以在數百種不同的組合中使用更寬的信道帶寬和信道聚合。在我們考慮不同的 5G 用例之前，所有這些都可能對功耗、延遲或兩者都有額外的限制或要求。總的來說，需要新的方法和更多的測試來驗證移動設備的相同行為，并且許多測試將從易于理解和優化的有線測試方法擴展到更復雜和耗時的無線測試方法。
預測未來
無縫 4G-5G 切換、新頻率、新用例的組合，當然還有它們的組合和排列，所有這些都增加了更多的測試。每個設備制造商都將開始集成新的標準合規性測試、EMI/EMC 要求和 OTA 行為理解測試。制造商還需要添加更多測試用例來涵蓋新功能。
在過去十年中，我們已經看到在網絡邊緣的載波采集、天線放置、競爭 Wi-Fi、BT、RFID 和蜂窩發射器之間的射頻干擾以及電池性能等功能的測試中偷工減料的代價高昂。沒有制造商愿意承受這些缺陷的后果，但測試時間與上市時間之間的權衡始終存在。
設計和測試團隊要問的關鍵問題是“多少測試才足夠?” 我們可以利用歷史和當前知識來確定近期的測試量，甚至可以根據過去的增長預測未來的測試量。
在查看一些最早的 GSM(第三代)標準時，他們的測試矩陣中有數百個用例。最新的第 14 版一致性測試套件包含大約 15,000 項測試，需要完全驗證 LTE UE 一致性。這是一個很大的增長。
當我們期待第 15 版時，有 900 多個頻段組合，每個組合都有 100 多個必須實施的獨特測試用例。當您跨標準的 SA(獨立)和 NSA(非獨立)版本執行這些測試并包括跨 4G 和 5G 網絡的設備行為測試時，測試矩陣會躍升至超過 300,000。與最新的 4G 標準相比，這意味著測試量增加了 20 倍。這并沒有考慮在手機中通常存在五個或更多無線信號的情況下進行共存測試。
以下是您的測試矩陣如何突然增長 20 倍的摘要：
1. 迄今為止，4G 和 5G 之間的一致性測試數量增加了 20 倍，并且 3GPP 規范的每個新版本都增加了更多用例。
2. 隨著第 16 版即將發布，我們已經可以預見到與未授權頻譜相關的其他測試用例，以及未來的測試用例，以支持未來版本中可用的更多擴展頻譜。
3. 假設沒有其他效率，按照當前的增長率趨勢，到 2030 年將產生多達 600 萬個測試用例。
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