Ba thách thức về đo kiểm cần vượt qua khi ứng dụng công nghệ 5G

Ông Lawrence Liu, Tổng giám đốc khu vực châu Á-Thái Bình Dương của Keysight Technologies cho rằng, cơ hội mà 5G sẽ mang lại là vô hạn song các doanh nghiệp cần được trang bị những công cụ phù hợp để vượt qua 3 thách thức về đo kiểm.


3 thách thức chính


Theo phân tích của chuyên gia Keysight Technologies, nhu cầu của người tiêu dùng về băng thông lớn hơn, tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và kết nối tốt hơn đang thúc đẩy các kỹ sư sáng tạo những giới hạn mới của công nghệ di động, sử dụng 5G NR (new radio) để đáp ứng các nhu cầu này bằng hệ thống mạng truyền thông liên lạc đáng tin cậy.


Với 5G NR, các công nghệ hiện tại và mới cần được ứng dụng để có được thông lượng dữ liệu cực lớn nhưng cũng đồng thời tạo ra những thách thức mới về đo kiểm: Đo kiểm ở các tần số mmWave, các băng thông kênh rộng hơn và cấu hình đa ăng-ten phức tạp.


Các thiết bị di động và trạm phát sóng 5G NR sẽ triển khai các thiết kế sử dụng tần số dưới 6 GHz và mmWave với yêu cầu tối ưu hóa và xác thực hiệu năng chùm sóng 3 chiều với các cấu hình đo kiểm qua OTA mới phức tạp hơn cùng băng thông kênh rộng và các yêu cầu đo kiểm MIMO đa kênh. Sự phức tạp này làm tăng số lượng công cụ cần thiết cũng như mức độ không chắc chắn trong đo lường các hệ thống OTA mmWave - khiến cho các phép đo trở nên kém chính xác hơn và khó lặp lại hơn.


Mặc dù chuẩn 5G NR đang phát triển còn chưa thực chắc chắn, song 5G đang có các ứng dụng hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp. Cụ thể, với ngành ô tô, thời gian phản ứng của xe tự lái với các tình huống khẩn cấp nhanh hơn rất nhiều thời gian phản ứng của con người. Trong ngành giải trí và truyền phát đa phương tiện trên điện thoại di động và PC, việc tải xuống một bộ phim có thời lượng trung bình có thể giảm từ 7 phút xuống còn 6 giây. Còn trong lĩnh vực IoT, 5G hứa hẹn sẽ tăng cường an ninh bảo mật và tình trạng sức khỏe bằng cách hỗ trợ các thiết bị IoT có tốc độ truyền dữ liệu cao trong ngôi nhà thông minh.


Ba thách thức về đo kiểm cần vượt qua khi ứng dụng công nghệ 5G
Ông Lawrence Liu, Tổng giám đốc khu vực châu Á – Thái Bình Dương của Keysight Technologies.

Tuy nhiên, theo ông Lawrence Liu, Tổng giám đốc khu vực châu Á – Thái Bình Dương của Keysight Technologies, trước khi đạt được điều đó, các ứng dụng 5G cần phải vượt qua 3 rào cản đầy thách thức về đo kiểm, đo là: Sự phức tạp khi thiết lập hệ thống đo kiểm; suy hao đường truyền hệ thống cao hơn; Chu kỳ phát triển sản phẩm dài.


Cụ thể, ông Lawrence Liucho hay, đo kiểm 5G thường yêu cầu thực hiện các thiết lập đo kiểm phức tạp hơn để đặc tả các thiết kế di động mới. Các ứng dụng 5G thời kỳ đầu sẽ hoạt động ở tần số dưới 6 GHz và sóng mmWave trong khoảng từ 28 GHz đến 39 GHz. 5G cũng yêu cầu băng thông biến tần cao hơn (lên đến 2 GHz) để hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao nhất.


Do các ứng dụng 5G hoạt động ở các tần số mmWave, các thiết lập thực hiện trước đó được chuyển sang thiết lập đo kiểm OTA với ăng-ten tổ hợp pha. Các ăng-ten này được gắn trực tiếp với mạch tích hợp RF, có độ tăng ích cao (high gain) và khả năng điều khiển chùm sóng, cho độ tin cậy cao hơn ở tần số mmWave.


Bên cạnh đó, do tín hiệu cần thiết được truyền vô tuyến thay vì môi trường cáp vật lý, nên sẽ có suy hao đường truyền hệ thống. Suy hao đường truyền hệ thống cao dẫn đến tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp, khiến cho việc đo máy truyền phát có các chỉ số Biên độ vector lỗi và tỷ lệ công suất kênh lân cận kém. Điều này có nghĩa là các phép đo không cho thấy hiệu năng thực của thiết bị, đồng thời cũng làm giảm độ nhạy của máy thu.


Trong công nghệ OTA hiện tại, ai cũng biết đến khái niệm đo kiểm ăng-ten bức xạ. Tuy nhiên, cùng với sự dịch chuyển từ 4G sang 5G, đo kiểm OTA sẽ phải bao gồm cả đo kiểm tham số RF và đo kiểm hiệu suất chức năng ở tần số mmWave. Các phép đo kiểm này bao gồm từ phép đo kiểm EVM, tỷ lệ rò rỉ kênh lân cận (ACLR) cho tới thông lượng dữ liệu và modem.


Cuối cùng, một thách thức lớn khác về đo kiểm mà tiêu chuẩn 5G NR đưa ra là số lượng phép đo kiểm phải được thực hiện nhiều hơn, điều này có thể khiến cho chu kỳ phát triển sản phẩm dài hơn. Một lý do của việc này là có những lúc bạn không thể dễ dàng chuyển đổi từ các bài đo xuyên nhiễu hai kênh sang các bài đo MIMO song kênh và tạo chùm sóng. Cũng cần lưu ý rằng với tiêu chuẩn mới, có nhiều hạng mục và kịch bản đo kiểm cần được xác nhận hơn.


Giải pháp


Chuyên gia Keysight cho rằng, 5G NR yêu cầu băng thông biến tần rộng hơn (2 GHz) và hoạt động ở tần số mmWave. Do đó, để đo kiểm một thiết bị máy thu, cần có một bộ tạo tín hiệu đáng tin cậy đáp ứng được những yêu cầu tối thiểu đó. Khi các bài đo kiểm 5G cần thực hiện rất đa dạng, việc có nhiều loại công cụ không phải là giải pháp tốt nhất. Một công cụ thực hiện được tất cả các bài đo kiểm của bạn trong một thân máy sẽ không chỉ giảm thiểu thời gian thiết lập đo kiểm mà còn giúp đáp ứng các tiêu chuẩn 5G 3GPP nhanh hơn. 


Ba thách thức về đo kiểm cần vượt qua khi ứng dụng công nghệ 5G
Một công cụ tạo tín hiệu phù hợp duy nhất có thể giúp giảm độ phức tạp khi thiết lập hệ thống đo kiểm, cung cấp công suất đầu ra đủ cao cho các bài đo kiểm bức xạ mmWave và rút ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm.

Để bù lại suy hao đường truyền hệ thống quá cao ở tần số mmWave, cần một bộ tạo tín hiệu có công suất đầu ra cao. Bộ tạo tín hiệu cũng phải có phần đầu ra tuyến tính, ít biến dạng và ít nhiễu pha thấp ở mức công suất cao. Đây là những điều quan trọng nhất để có thể đo lường chính xác ở tần số mmWave và để đảm bảo bộ tạo tín hiệu không tạo ra lỗi.Nhằm khắc phục suy hao đường truyền quá cao, có thể tăng công suất đầu ra của bộ tạo tín hiệu và sử dụng bộ phân tích tín hiệu có độ nhạy cao để bù suy hao.


Những nguồn tín hiệu với các kênh kép tích hợp có thể cho phép dễ dàng đo nhiều cấu hình đo kiểm tuân thủ 3GPP. Phần mềm có sẵn các tín hiệu tuân thủ theo 5G NR cho phép các nhà thiết kế sản phẩm tập trung vào phát triển sản phẩm mà không phải phân tâm cho việc tạo ra các tín hiệu tuân thủ.


Ông Lawrence Liu một lần nữa nhấn mạnh, 5G NR là công nghệ mang tính cách mạng. Các cơ hội mà 5G sẽ mang lại là vô hạn và cần có các công cụ phù hợp để vượt qua các thách thức về đo kiểm như sự phức tạp khi thiết lập hệ thống đo kiểm, suy hao đường truyền hệ thống cao và chu kỳ phát triển sản phẩm dài. “Các công cụ phù hợp không chỉ giúp bạn đi đầu trong cuộc đua 5G mà còn giúp bạn tự tin hơn về hiệu năng của thiết bị với tốc độ nhanh hơn”, ông Lawrence Liu chia sẻ.


Phương Dung









Ba thach thuc ve do kiem can vuot qua khi ung dung cong nghe 5G


Ong Lawrence Liu, Tong giam doc khu vuc chau A-Thai Binh Duong cua Keysight Technologies cho rang, co hoi ma 5G se mang lai la vo han song cac doanh nghiep can duoc trang bi nhung cong cu phu hop de vuot qua 3 thach thuc ve do kiem.


3 thach thuc chinh


Theo phan tich cua chuyen gia Keysight Technologies, nhu cau cua nguoi tieu dung ve bang thong lon hon, toc do truyen du lieu cao hon va ket noi tot hon dang thuc day cac ky su sang tao nhung gioi han moi cua cong nghe di dong, su dung 5G NR (new radio) de dap ung cac nhu cau nay bang he thong mang truyen thong lien lac dang tin cay.


Voi 5G NR, cac cong nghe hien tai va moi can duoc ung dung de co duoc thong luong du lieu cuc lon nhung cung dong thoi tao ra nhung thach thuc moi ve do kiem: Do kiem o cac tan so mmWave, cac bang thong kenh rong hon va cau hinh da ang-ten phuc tap.


Cac thiet bi di dong va tram phat song 5G NR se trien khai cac thiet ke su dung tan so duoi 6 GHz va mmWave voi yeu cau toi uu hoa va xac thuc hieu nang chum song 3 chieu voi cac cau hinh do kiem qua OTA moi phuc tap hon cung bang thong kenh rong va cac yeu cau do kiem MIMO da kenh. Su phuc tap nay lam tang so luong cong cu can thiet cung nhu muc do khong chac chan trong do luong cac he thong OTA mmWave - khien cho cac phep do tro nen kem chinh xac hon va kho lap lai hon.


Mac du chuan 5G NR dang phat trien con chua thuc chac chan, song 5G dang co cac ung dung huu ich trong nhieu nganh cong nghiep. Cu the, voi nganh o to, thoi gian phan ung cua xe tu lai voi cac tinh huong khan cap nhanh hon rat nhieu thoi gian phan ung cua con nguoi. Trong nganh giai tri va truyen phat da phuong tien tren dien thoai di dong va PC, viec tai xuong mot bo phim co thoi luong trung binh co the giam tu 7 phut xuong con 6 giay. Con trong linh vuc IoT, 5G hua hen se tang cuong an ninh bao mat va tinh trang suc khoe bang cach ho tro cac thiet bi IoT co toc do truyen du lieu cao trong ngoi nha thong minh.


Ba thach thuc ve do kiem can vuot qua khi ung dung cong nghe 5G
Ong Lawrence Liu, Tong giam doc khu vuc chau A – Thai Binh Duong cua Keysight Technologies.

Tuy nhien, theo ong Lawrence Liu, Tong giam doc khu vuc chau A – Thai Binh Duong cua Keysight Technologies, truoc khi dat duoc dieu do, cac ung dung 5G can phai vuot qua 3 rao can day thach thuc ve do kiem, do la: Su phuc tap khi thiet lap he thong do kiem; suy hao duong truyen he thong cao hon; Chu ky phat trien san pham dai.


Cu the, ong Lawrence Liucho hay, do kiem 5G thuong yeu cau thuc hien cac thiet lap do kiem phuc tap hon de dac ta cac thiet ke di dong moi. Cac ung dung 5G thoi ky dau se hoat dong o tan so duoi 6 GHz va song mmWave trong khoang tu 28 GHz den 39 GHz. 5G cung yeu cau bang thong bien tan cao hon (len den 2 GHz) de ho tro toc do du lieu cao nhat.


Do cac ung dung 5G hoat dong o cac tan so mmWave, cac thiet lap thuc hien truoc do duoc chuyen sang thiet lap do kiem OTA voi ang-ten to hop pha. Cac ang-ten nay duoc gan truc tiep voi mach tich hop RF, co do tang ich cao (high gain) va kha nang dieu khien chum song, cho do tin cay cao hon o tan so mmWave.


Ben canh do, do tin hieu can thiet duoc truyen vo tuyen thay vi moi truong cap vat ly, nen se co suy hao duong truyen he thong. Suy hao duong truyen he thong cao dan den ty le tin hieu tren nhieu thap, khien cho viec do may truyen phat co cac chi so Bien do vector loi va ty le cong suat kenh lan can kem. Dieu nay co nghia la cac phep do khong cho thay hieu nang thuc cua thiet bi, dong thoi cung lam giam do nhay cua may thu.


Trong cong nghe OTA hien tai, ai cung biet den khai niem do kiem ang-ten buc xa. Tuy nhien, cung voi su dich chuyen tu 4G sang 5G, do kiem OTA se phai bao gom ca do kiem tham so RF va do kiem hieu suat chuc nang o tan so mmWave. Cac phep do kiem nay bao gom tu phep do kiem EVM, ty le ro ri kenh lan can (ACLR) cho toi thong luong du lieu va modem.


Cuoi cung, mot thach thuc lon khac ve do kiem ma tieu chuan 5G NR dua ra la so luong phep do kiem phai duoc thuc hien nhieu hon, dieu nay co the khien cho chu ky phat trien san pham dai hon. Mot ly do cua viec nay la co nhung luc ban khong the de dang chuyen doi tu cac bai do xuyen nhieu hai kenh sang cac bai do MIMO song kenh va tao chum song. Cung can luu y rang voi tieu chuan moi, co nhieu hang muc va kich ban do kiem can duoc xac nhan hon.


Giai phap


Chuyen gia Keysight cho rang, 5G NR yeu cau bang thong bien tan rong hon (2 GHz) va hoat dong o tan so mmWave. Do do, de do kiem mot thiet bi may thu, can co mot bo tao tin hieu dang tin cay dap ung duoc nhung yeu cau toi thieu do. Khi cac bai do kiem 5G can thuc hien rat da dang, viec co nhieu loai cong cu khong phai la giai phap tot nhat. Mot cong cu thuc hien duoc tat ca cac bai do kiem cua ban trong mot than may se khong chi giam thieu thoi gian thiet lap do kiem ma con giup dap ung cac tieu chuan 5G 3GPP nhanh hon. 


Ba thach thuc ve do kiem can vuot qua khi ung dung cong nghe 5G
Mot cong cu tao tin hieu phu hop duy nhat co the giup giam do phuc tap khi thiet lap he thong do kiem, cung cap cong suat dau ra du cao cho cac bai do kiem buc xa mmWave va rut ngan chu ky phat trien san pham.

De bu lai suy hao duong truyen he thong qua cao o tan so mmWave, can mot bo tao tin hieu co cong suat dau ra cao. Bo tao tin hieu cung phai co phan dau ra tuyen tinh, it bien dang va it nhieu pha thap o muc cong suat cao. Day la nhung dieu quan trong nhat de co the do luong chinh xac o tan so mmWave va de dam bao bo tao tin hieu khong tao ra loi.Nham khac phuc suy hao duong truyen qua cao, co the tang cong suat dau ra cua bo tao tin hieu va su dung bo phan tich tin hieu co do nhay cao de bu suy hao.


Nhung nguon tin hieu voi cac kenh kep tich hop co the cho phep de dang do nhieu cau hinh do kiem tuan thu 3GPP. Phan mem co san cac tin hieu tuan thu theo 5G NR cho phep cac nha thiet ke san pham tap trung vao phat trien san pham ma khong phai phan tam cho viec tao ra cac tin hieu tuan thu.


Ong Lawrence Liu mot lan nua nhan manh, 5G NR la cong nghe mang tinh cach mang. Cac co hoi ma 5G se mang lai la vo han va can co cac cong cu phu hop de vuot qua cac thach thuc ve do kiem nhu su phuc tap khi thiet lap he thong do kiem, suy hao duong truyen he thong cao va chu ky phat trien san pham dai. “Cac cong cu phu hop khong chi giup ban di dau trong cuoc dua 5G ma con giup ban tu tin hon ve hieu nang cua thiet bi voi toc do nhanh hon”, ong Lawrence Liu chia se.


Phuong Dung


Ba thách thức về đo kiểm cần vượt qua khi ứng dụng công nghệ 5G

Ông Lawrence Liu, Tổng giám đốc khu vực châu Á-Thái Bình Dương của Keysight Technologies cho rằng, cơ hội mà 5G sẽ mang lại là vô hạn song các doanh nghiệp cần được trang bị những công cụ phù hợp để vượt qua 3 thách thức về đo kiểm.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: