5G創(chuàng)新需以低延遲、高速、大容量和多重同步連線的技術(shù)為背景。

例如eCPRI/RoE通訊技術(shù)，另外還包括光學(xué)網(wǎng)路的擴展等。

另一種方式，則是使用毫米波波束成形的主動式天線系統(tǒng)。

5G三大關(guān)鍵要素（低延遲、高速和大容量，以及多重同步連線）需得到實現(xiàn)，方能完成新應(yīng)用的現(xiàn)場佈建，例如自動駕駛車、重型機具的遙控、超高解析度的影片串流、運動賽事的遠距觀賞技術(shù)等。然而，要想確實運用低延遲、高速、大容量以及多重同步連線的應(yīng)用實做，除了需要從4G到5G的通訊技術(shù)轉(zhuǎn)移，同時也要經(jīng)過技術(shù)革命，才能從4G（LTE）轉(zhuǎn)移到5G行動網(wǎng)路。

目前5G行動網(wǎng)路和概念驗證測試正如火如荼進行中，但在能佈建商用5G行動網(wǎng)路服務(wù)之前，需要先具備5G行動網(wǎng)路的安裝與維護測量解決方案，以確保行動去程、核心、都會等網(wǎng)路元件的穩(wěn)定運作及預(yù)防性維護。

5G行動網(wǎng)路創(chuàng)新

安立知（Anritsu）認為，5G行動網(wǎng)路要實現(xiàn)創(chuàng)新，需以具備低延遲、高速、大容量和多重同步連線的5G技術(shù)為背景。例如eCPRI/RoE通訊技術(shù)，能以高速處理大量資料的5G基地臺已經(jīng)開始採用最新的eCPRI/RoE通訊技術(shù)取代傳統(tǒng)的CPRI技術(shù)，來執(zhí)行天線及訊號部分的通訊。另外還包括光學(xué)網(wǎng)路的擴展，光學(xué)網(wǎng)路持續(xù)擴大運用到各種不同的場合，透過利用5G的高速、低延遲和多重同步連線等功能，藉此來提高容量。

例如高速5G終端機可提高行動設(shè)備連結(jié)5G基地臺的資料容量。另外則是安裝更多5G基地臺，此處指的5G基地臺是指支援毫米波訊號的基地臺設(shè)備。由於5G毫米波頻帶波形比LTE更容易遭到阻擋，加上每個基地臺涵蓋的面積更窄，因此需要安裝更多小型的5G基地臺，才能達到與LTE相同的涵蓋範(fàn)圍。至於提高資料流量，則可透過加快並增加行動去程、核心及都會網(wǎng)路的數(shù)量來達成。

另一種最重要的方式，則是使用毫米波的波束成形技術(shù)（主動式天線系統(tǒng)）。5G終端機和基地臺之間的通訊將使用所謂的毫米波頻帶頻率，亦即28GHz及39GHz。毫米波頻帶的主要弱點為高衰減率、方向性以及容易遭阻擋，尤其方向性更是一大問題，輕微的波束滑動都會阻礙訊號接收，因此小型5G基地臺需要採用波束成形技術(shù)，才能將無線電訊號傳送到5G終端機。可以預(yù)期未來小型5G基地臺將使用高方向性的主動式天線。

服務(wù)需求

將無線電通訊技術(shù)從4G轉(zhuǎn)移到5G，將會需要對支援5G的行動網(wǎng)路實做大量的創(chuàng)新。此外，隨著商用5G開始投入實際運作，加上小型5G基地臺的安裝數(shù)量逐漸增加，以及轉(zhuǎn)換成為光纖網(wǎng)路之後，我們能夠預(yù)期經(jīng)過上述創(chuàng)新，以下的各項需求將會大幅提升：

1.需要支援最新eCPRI/RoE通訊技術(shù)的基地臺安裝，和維護測試儀器；

2.需要支援精密光纖測量的測試儀器；

3.需要支援精確測量主動式天線系統(tǒng)中，波束成形信號的測試儀器；

4.越來越多光纖安裝與維護公司需要有效的測試儀器，以用來評估100G/25G乙太網(wǎng)路和光學(xué)電路。

由以上需求可以知道，佈建商使用5G服務(wù)，將使基地臺和光學(xué)網(wǎng)路的安裝與維護領(lǐng)域出現(xiàn)重大變化。換句話說，對於有效且可靠網(wǎng)路測量的需求將會達到新的高峰。

行動網(wǎng)路安裝與維護

以下測量是能夠成功實作5G行動網(wǎng)路安裝與維護的關(guān)鍵。

●傳輸測量：行動去程與基頻單元之間eCPRI/RoE的高精準度延遲測量等；

●光纖量測：光學(xué)電路的疑難排解，例如行動去程WDM/PON設(shè)備及核心都會網(wǎng)路；

●RF量測：OTA測量通道功率、佔用頻寬及頻譜波罩（SEM）。在實際環(huán)境中執(zhí)行基地臺驗證的等效全向輻射功率（EIRP）測量。5G解調(diào)變測量，還包括調(diào)變品質(zhì)及RSRP/RSRQ等。

通用公共無線電介面（CPRI）相容介面設(shè)備已經(jīng)運用在LTE系統(tǒng)上，用於將行動去程無線訊號轉(zhuǎn)換為光學(xué)訊號。一般來說，CPRI的速度必須比無線電傳輸速度快上16倍，才能進行無線電訊號的數(shù)位轉(zhuǎn)換。但因為5G傳輸?shù)乃俣缺萀TE快上約100倍，因此必須改採以市場主流乙太網(wǎng)路為基礎(chǔ)的最新eCPRI/RoE技術(shù)。由於5G具有高速和大容量等特色，為了保持行動去程通訊的品質(zhì)，因此將會需要對通訊和延遲進行測試，以準確測量CPRI或RoE的訊框位元錯誤和延遲。

在使用乙太網(wǎng)路的情況下，要能夠保持最低的保證通訊速度，一般來說是不可能的，因此必須嚴格管理包含5G行動去程在內(nèi)的整個網(wǎng)路延遲時間。為了抑制行動去程5G天線，與核心、都會網(wǎng)路之間的延遲時間，必須盡可能將網(wǎng)路設(shè)備的延遲縮到最短。要實作5G的低延遲功能，需使用兩部測試儀器，才能準確測量兩個遠距離獨立點之間的單向延遲。

5G行動網(wǎng)路測量

5G行動去程網(wǎng)路需要對大量的基地臺（RRH）及5G基頻單元（BBU）進行測試。運用PON（被動光纖網(wǎng)路），透過光纖分離器將大量RRH連線到同一個BBU，這是可以有效部署大量5G基地臺的關(guān)鍵技術(shù)。透過PON來共用光纖，可省下大筆成本。用來測量光纖傳輸損耗，以及光纖故障距離和位置的任何光脈衝測試器（OTDR），必須要能精準分析擁有最多128個分支的PON光纖分離器。此外，還要擁有簡單易用的通過、失敗功能，以便於評估光纖分離器的狀態(tài)。

光纖的安裝與維護，包括核心、都會、5G行動去程、行動回程網(wǎng)路等，都需能在安裝和維護幹線（包括存取收發(fā)電纜）時，偵測及測量光纖的斷裂。光脈衝測試器（OTDR）必須擁有能夠偵測損耗和反射等事件的效能，且無論用於只有幾公尺或超過200公里的光纖，都能發(fā)揮高精確度。此外，OTDR必須能利用原本的偵測演算法，用簡單的方式來顯示測量結(jié)果。

5G行動網(wǎng)路OTA測量

隨著RF技術(shù)在日常生活中不斷地紮根，使得RF頻譜在所有頻率上變得越來越擁擠。這使得觀察RF頻譜及測量傳輸?shù)哪芰χ陵P(guān)重要，才能避免干擾並確保5G網(wǎng)路中所使用獨特技術(shù)的性能，包括毫米波頻率、主動式天線系統(tǒng)、波束成形及動態(tài)實體層等。儘管現(xiàn)有的LTE網(wǎng)路具有測試端口以驗證無線電的RF特性，但是主動式天線系統(tǒng)（AAS）測試端口極可能無法使用，而需要透過OTA來進行測試。

解決方案

安立知VectorStar寬頻向量網(wǎng)路分析儀

圖一 : 安立知VectorStar寬頻向量網(wǎng)路分析儀 圖片來源：anritsu.com

安立知：「這部儀器可精準及有效地分析設(shè)備特性！」

安立知推出VectorStar ME7838G寬頻向量網(wǎng)路分析儀，能夠在單次掃描實現(xiàn)70kHz至220GHz量測的VNA。其頻率覆蓋範(fàn)圍能讓工程師在更廣泛的頻率範(fàn)圍內(nèi)，更精準及有效地分析設(shè)備特性，進而提供準確的設(shè)備模型，實現(xiàn)精準模擬優(yōu)化，縮短設(shè)計時間。VectorStar VNA系統(tǒng)整合安立知非線性傳輸線毫米波模組，可實現(xiàn)寬廣的單次掃描寬頻覆蓋以改進設(shè)備模組。

太克科技TTR500系列向量網(wǎng)路分析儀

圖二 : 太克科技TTR500系列向量網(wǎng)路分析儀 source:tektronix.com

太克科技：「這款儀器兼具易用性和經(jīng)濟性！」

Tektronix TTR500系列雙連接埠、雙路徑向量網(wǎng)路分析儀，擁有量測效能和便利性！在獲得日常量測能力的同時兼顧您的預(yù)算。TTR500從100kHz至6GHz的頻率範(fàn)圍。由於超過122分貝動態(tài)範(fàn)圍和低於0.008分貝RMS軌跡雜訊，使得TTR500的效能類似於昂貴的傳統(tǒng)工作臺VNA。

是德科技PNA網(wǎng)路分析儀

圖三 : 是德科技PNA網(wǎng)路分析儀 source:keysight.com

是德科技：「我們可全面增強您的量測自信度！」

世界各地超過70%的工程團隊全都選擇使用是德科技分析儀，使用PNA-X/PNA/PNA-L可獲得更好的性能（高達120GHz，使用展頻器可擴展至1.5 THz）。使用展頻器，PNA和PNA-X頻率可擴展到1.5THz。共有3個PNA系列可供選擇，以獲得速度、效能和價格的完美組合。在研發(fā)階段提供量測完整性，以協(xié)助工程師將深入的洞察力轉(zhuǎn)變成出色的設(shè)計；在生產(chǎn)線上提供所需要的測試速率和可重複性，以便將設(shè)計轉(zhuǎn)變成具競爭力的產(chǎn)品。

R&S ZNA高階向量網(wǎng)路分析儀

圖四 : R&S ZNA高階向量網(wǎng)路分析儀 source:R&S.com

羅德史瓦茲：「這款儀器具有出色的射頻性能！」

R&S ZNA新一代高階向量網(wǎng)路分析儀，可簡化量測設(shè)置。其量測穩(wěn)定性和低量測曲線雜訊讓使用者能夠?qū)χ鲃雍捅粍釉湍＝M進行嚴格的量測。憑藉以待測物為中心的操作方式、完全採用觸控操作的創(chuàng)新設(shè)計，R&S ZNA向量網(wǎng)路分析儀可將量測的設(shè)置時間縮到最短。

NI向量網(wǎng)路分析儀（VNA）

圖五 : NI向量網(wǎng)路分析儀（VNA） source:ni.com

國家儀器：「PXI VNA可提供高準確度的RF量測效能。」

國家儀器VNA為10MHz～6GHz的完整向量網(wǎng)路分析系統(tǒng)。PXI向量網(wǎng)路分析器配備2個連接埠，因此可以擇一選用T/R測試模組或是完整的S參數(shù)功能。PXI向量網(wǎng)路分析器支援自動化精確校準、完整向量分析與參考平面擴充，因此適合做為檢驗與生產(chǎn)作業(yè)的向量網(wǎng)路分析解決方案，並省下統(tǒng)桌上型VNA的高價位與龐大體積。