Испытания 5G: рождение «сети на испытательном стенде»

Перспективы связи 5G открывают перед отраслью возможность использовать всю свою мощь и изменить жизнь людей. Устройства и оборудование 5G будут характеризоваться более широким частотным диапазоном, более высокой скоростью соединения и меньшей задержкой. Однако наряду с выдающимися достижениями в области 5G возникает большая сложность внедрения, появляются более строгие требования, а также незаконченные стандарты.

Помощь в ускорении вывода на рынок связанных с 5G идей следующего поколения – это задача компании Keysight Technologies Inc, которая является лидером в области контрольно-измерительных приборов и испытательного оборудования. Ее первая на рынке испытательная платформа беспроводной связи UXM 5G позволила разработать стандарты 5G, привела к значительному повышению эффективности и дала возможность вывести на рынок первые в отрасли сертифицированные телефоны с поддержкой 5G.

Чтобы реализовать преимущества своей стратегии вывода на рынок первой подобной платформы, компании Keysight необходимо было работать в сжатые сроки, при этом ей необходимо было иметь дело с областью радиочастотного спектра, который был новым для отрасли мобильной связи. Для решения этой задачи компания Keysight сотрудничала с Analog Devices Inc, которая является ее давним партнером, обладающим передовыми технологиями связи, опытом работы с высокочастотными сигнальными цепями и глубокими знаниями в предметной области.

Являясь крупным международным поставщиком продукции для базовых станций, ADI понимала потребности Keysight. «У ADI была полная картина – связующее звено между испытанием и внедрением, сетевая инфраструктура, а также опыт использования продуктов 5G» – сказал вице-президент и генеральный директор подразделения по тестированию беспроводных сетей в Keysight Technologies Кайлаш Нараянан: «Их опыт в этих трех основных областях создания сетей 5G стал решающим фактором в нашем выборе, который позволил разработать сигнальные цепи контрольно-измерительного оборудования».


Обзор компании Keysight

Компания:

Keysight Technologies Inc помогает своим заказчикам оптимизировать сети и выводить на рынок электронные продукты, предлагая им средства моделирования, проверки прототипов, производственных испытаний и оптимизации.

Области применения:

Мощные решения для тестирования оборудования 5G. К отраслям, где применяется продукция компании, относятся системы связи, аэрокосмическая и оборонная промышленность, автомобильная электроника и средства связи для обеспечения безопасности, компьютеры и полупроводниковые приборы, энергетика и промышленность.

Задача:

Быть первыми на рынке с высококачественным эмулятором сети 5G, чтобы ускорить коммерциализацию пользовательского оборудования и телефонов с поддержкой 5G. Обеспечить заметное присутствие на рынке на ранней стадии технологической волны и стать лидером рынка в экосистеме беспроводной связи.

Потребность:

Партнер с глубокими знаниями в предметной области, опытом работы с высокочастотными цепями и возможностью выполнять все обязательства по продукту, чтобы минимизировать цикл проектирования и снизить риски вывода продукции на рынок.

Цель:

Создать первое в отрасли испытательное оборудование мобильной связи 5G для разработки и приемочных испытаний мобильных чипсетов, телефонов и других устройств. Предоставить наиболее интегрированное и высококачественное решение с поддержкой беспроводных технологий предыдущего поколения. Помочь миру реализовать возможности сети 5G и ускорить ее коммерциализацию.

«Технологии развиваются экспоненциально. Благодаря партнерству с Analog Devices мы позволили нашим заказчикам ускорить реализацию инноваций».

Кайлаш Нараянан, вице-президент и генеральный директор
Отдел беспроводных решений, Keysight Technologies


Зачем создавать платформу для испытаний беспроводной сети?

Развитие отрасли связи 5G не может продолжаться без возможности испытания сети 5G и разработки контрольно-измерительной платформы, помогающей в исследованиях, разработках и проверке прототипов чипсетов и телефонов. Чтобы лучше понять мотив создания такой платформы, давайте совершим воображаемое путешествие по среднестатистическому городу, которое позволит лучше понять работу инфраструктуры сотовой связи.

Когда вы едете к нужному вам месту назначения, телефон в вашем кармане связывается с множеством разных вышек сотовой связи, даже если вы не разговариваете по нему. Он выполняет измерения, чтобы помочь сети оценить качество сигнала соты для надежной эстафетной передачи обслуживания от соты к соте. Но это осложняется тем, что разные сети не имеют общего покрытия единого стандарта радиосвязи. Есть зоны, в которых действует стандарт 5G, в других актуальным является 4G LTE, а в-третьих, действует лишь 3G или даже 2G GSM. Недопущение потери вызовов при такой эстафетной передачи обслуживания в рамках определенного стандарта радиосвязи и между стандартами является сложной задачей как для сети, так и для телефона пользователя.

Чтобы работать в таких сложных условиях, телефон должен не только точно передавать и принимать сигналы, но также выполнять надежные измерения и реализовывать работу сложных протоколов передачи сигналов, охватывающих несколько стандартов радиосвязи.


«Сеть на испытательном стенде»

Концепция проекта испытательной платформы беспроводной связи UXM 5G компании Keysight заключается в возможности имитации всей радиосети и связанных с ней сложностей. Платформа UXM 5G предназначалась для использования в ходе исследований и разработок до того, как телефон поступит в производство. Она может имитировать работу нескольких сот для оценки способности телефона поддерживать связь, проводить измерения, обеспечивать высокую пропускную способность данных в рамках сетей 5G, а также работать с технологиями предыдущих поколений, таких как 4G LTE и более ранних. Платформа UXM 5G также может изменять параметры телефонного звонка, скорость передачи данных, передаваемую мощность, качество работы и чувствительность.


Отсутствие стандартов

Разработка «Сети на испытательном стенде» компании Keysight была непростой задачей. Во время разработки стандарты 5G все еще разрабатывались и еще не были приняты отраслью, правительством и регулирующими органами. Но Keysight не могла ждать. Ей требовалось разработать испытательную платформу, которая поможет в разработке и принятии стандартов. Кайлаш Нараянан сказал: «Мы хотели дать возможность участникам рынка выпустить свою продукцию на раннем этапе технологической волны 5G и завоевать долю рынка. Чтобы добиться успеха, мы должны были первыми предложить значимое решение».


Стратегия выхода на рынок первыми

С самого возникновения связи 5G она представляла для Keysight возможность развития. Чтобы обеспечить себе долю на рынке, компании Keysight потребовалась сильная стратегия выхода на рынок первой. Для этого необходимо было разработать платформу UXM 5G до окончательного принятия стандартов. В дополнение к этой задаче, связь 5G повысила потребность компании Keysight в разработке решения, которое точно измеряет рабочие характеристики в значительно более широких полосах пропускания и новых диапазонах частот, включая малоизученную и сложную новую область для мобильной индустрии – КВЧ диапазон.


Партнерство ради получения преимуществ

Компания Keysight нуждалась в партнере, который мог бы предоставить все компоненты для создания полной сигнальной цепи, чтобы ускорить реализацию своей концепции. «На протяжение 50 лет у нас с ADI были деловые отношения, и мы относились к ним с уважением, а вхождение в состав ADI компаний Hittite Microwave и Linear Technology, являющихся мировыми лидерами в области компонентов радиосвязи и управления питанием соответственно, еще больше укрепило наше желание сотрудничать с одним партнером, способным удовлетворить наши потребности» – сказал Кайлаш Нараяна из Keysight Technologies: «Учитывая наш приоритет быть первыми на рынке, мы хотели использовать лишь нескольких поставщиков, а именно тех, которые были бы надежными и ответственными в вопросах поставки высококачественных компонентов».

Компания Keysight сделала ставку на ADI как на поставщика, обладающего самым широким ассортиментом технологий и компонентов для всей сигнальной цепи, начиная от преобразователей данных до ВЧ-усилителей, ключей, синтезаторов и высококачественных продуктов управления питанием. Благодаря инженерам ADI и прикладным ресурсам компания Keysight также узнала, как объединять компоненты с целью достижения рабочих характеристик уровня контрольно-измерительной аппаратуры. «ADI предоставила нам рекомендации по выбору компонентов для достижения наилучших рабочих характеристик, плотности и мощности, которые были критически важными факторами при проектировании нашей платформы эмуляции работы сети 5G следующего поколения» – сказал Кайлаш: «И анализ проекта инженерами ADI также имел решающее значение в вопросах обеспечения наилучших рабочих характеристики и ускорения вывода продукции на рынок».


Ранний доступ к передовой технологии

ADI предоставила компании Keysight раннюю информацию о своих новых высококачественных преобразователях данных и обеспечила для Keysight ранний доступ к компонентам задолго до их выпуска, очень тесно сотрудничала с инженерами Keysight, обязалась предоставить свои продукты как можно раньше и выполнила взятые на себя обязательства. Кайлаш сказал: «ADI предоставила ранний доступ к своим планам по выпуску компонентов, что позволило нам разработать продукт следующего поколения для испытаний сети 5G с использованием новейшей технологии ADI, которую еще не выпустили на рынок. В результате мы первыми на рынке предложили решение для эмуляции работы сети 5G».


Ключевые факторы, предоставленные ADI компании Keysight

  • Тесное технологическое партнерство и поддержка продуктов на высшем уровне
  • Доступ к еще не выпущенным на рынок продуктам с уникальными и отличительными функциями
  • Ускорение разработки новой платформы эмулятора сети 5G для проведения испытаний оборудования 5G
  • Содействие в получении доступа к разрабатываемым стандартам и технологиям
  • Высококачественные типовые проекты для проведения ранней оценки

Keysight’s UXM 5G Wireless Test Platform
Платформа для испытания работы беспроводных сетей Keysight UXM 5G

Успех вследствие выхода на рынок первыми

Новая платформа для испытания работы беспроводных сетей UXM 5G позволяет удвоить плотность ячеек по сравнению с предшествующим решением, благодаря чему обеспечивается большее количество эмулируемых испытательных сценариев, удвоить количество ВЧ-портов и в два-три раза увеличить вычислительные возможности при обработке сигналов.


Сегодня, когда новые микросхемы для мобильных телефонов с поддержкой 5G или прототипы таких телефонов находятся на стадии исследований и разработок, заказчики обращаются к Keysight, чтобы проверить правильность работы своих разрабатываемых устройств 5G как в лаборатории, так и в различных средах реального мира. И когда устройство заказчика готово к сертификации и намечается его массовое производство, проведения испытаний с помощью платформы UXM 5G смогут дать гарантию того, что оно работает надлежащим образом, поскольку на кону могут быть десятки миллионов устройств. В результате за короткие сроки в руках людей окажется полностью рабочий высококачественный продукт. Keysight предлагает решения, обеспечивающие высочайший уровень качества, надежности и эффективности.


UXM 5G: инструмент разработки технологий будущего

Компания Keysight помогает ведущим технологическим компаниям получать эксклюзивную информацию, что позволяет им быстрее реализовать свои идеи и вывести конечный продукт на рынок. Благодаря оборудованию Keysight заказчики могут быть уверены в четкости, точности и надежности сигнала в любой области применения, начиная от спутниковой связи и заканчивая базовыми станциями и мобильными устройствами. «Решения Keysight для проведения испытаний сетей 5G играют важную роль в ускорении разработки и развертывания коммерческих сетей 5G» – сказал старший вице-президент отдела разработок в Qualcomm Technologies Тони Шварц.

В июле 2019 года компания Keysight стала первой компанией, которая провела отраслевую валидацию всех вариантов испытаний сетей 5G, что позволило использовать UXM 5G для проверки и сертификации мобильных телефонов с поддержкой 5G.


О компании Keysight

Keysight Technologies Inc помогает предприятиям, поставщикам услуг и государственным органам ускорить внедрение инноваций для обеспечения связи и защиты во всем мире. Технологические решения Keysight позволяют оптимизировать работу сетей, а также за короткий срок и с меньшими затратами вывести электронные продукты на рынок. Эти решения включают в себя средства проведения моделирования, проверки прототипов, производственных испытаний и оптимизации работы сетей и облачных сред. К заказчикам относятся компании коммуникационной отрасли, аэрокосмической и оборонной промышленности, автомобильной промышленности, энергетические и полупроводниковые компании, а также компании, занятые в сфере потребительской электроники.