应对5G C频段的技术挑战
在深入研究 5G C 频段的技术挑战之前，我们先快速了解一下与 C 频段相关的 5G 基站的一般设置。一旦谈及中频段，整个网络架构将包括射频拉远头（即带集成天线的无线单元，RU）。
由于光纤直接连接天线，因此不再使用同轴电缆，而且不需要通过测量基站驻波比（VSWR）和其它传统的 PIM 指标等来验证光纤和天线系统的性能。尽管如此，可能仍然会存在内部的 PIM 问题（在天线的发射单元中），但这些基站上的大多数 PIM 问题都由外部原因造成。
（5G C频段有什么不同?）
在中频段/C 频段范围内有几种主要技术，包括支持波束赋形和时分双工（TDD）的大规模MIMO 技术。我们来看看其中的一些技术。
波束赋形
波束赋形是一种信号处理技术，可帮助我们克服 5G 面临的不同技术挑战（例如，通道更宽、频率更高）。
为了解释波束赋形，我们可以看看在有乐队现场表演的音乐会上会出现什么情况。在音乐会上，当室内灯光亮起时，观众可以看到整个乐队，但无法看到任何乐队成员的更多细节。当聚光灯聚焦在某个乐队成员身上时，观众会更多地关注这个成员而不是其他人。
这在概念上与波束赋形相类似，天线可以发射窄波束，而不是宽波束，从而更好地将信号聚焦在特定的接收设备上。波束赋形天线利用多个发射单元，将其分组成多个子阵列，采用复杂的信号处理技术，通过改变不同发射单元的相位和幅值来调节波束的方向。
如果将射频信号聚焦在特定方向，就可以减少较高频率下通常会出现的传输损耗，这有助于减少某些类型的干扰造成的影响，从而为用户提供更高的信号质量，这是满足不同 5G场景需求的关键。
(5G里的波束赋形）
解调 LTE vs 5G 信号
对于 LTE 信号，同步信号位于中心频率上。当进行配置时，设置中心频率，然后解调 LTE 信号，以发现 PCI 和所有不同的功率级别。对于 5G，同步信号——称为同步信号块（SSB）——可以位于该通道中的任何位置。由于手动查找同步信号比较困难，因此需要一个自动的 SSB 扫描仪来帮助用户定位 SSB 并解调5G NR。
低时分双工（TDD）
TDD 被定义为一种频谱使用技术，在同一频率上为上行链路和下行链路分配不同的时隙。在中高频段，TDD 用于确保上行链路和下行链路的传输条件相同。为了解更多信息，我们后退一步，看看频分双工（FDD）。
(FDD和TDD）
在 FDD 系统中，上行（UL）和下行（DL）通道连续传输，每个通道都由各自的编号定义，代表中心频率。因此，如果有子通道专门用于发射和接收信号，则意味着基站和用户设备在连续不断地发射信号。在两个端点处（即基站和用户设备），使用双工器将两个子通道分开或合并起来。使用 TDD 可以灵活地配置下行链路和上行链路使用的时隙数量，并能够改变下行链路流量和上行链路流量的权重。
但在 TDD 系统中，在观察频谱并尝试使用传统的频谱分析仪（如扫频频谱分析仪，使用扫频本地振荡器覆盖特定的频率范围）分析 TDD 系统的行为并排除故障时，基站会根据时隙从发射信号变为接收信号。同时，当频谱分析仪的扫描覆盖目标频率范围时，所代表的信号将上下跳动。因此，下行链路或上行链路都不可能进行射频分析。
为了克服这一挑战，射频频谱分析仪使用了时间门控功能。通过时间门控，用户可以查看时域中的信号，特别是下行链路和上行链路中使用的符号/时隙，并选择其中一个时隙来使用，以分析系统的行为。
如果在上行链路时隙中使用门控，用户可以分析其它方面，如是否存在可能影响系统的外部干扰。在观察上行链路或下行链路时隙时，TDD 需要一个同步时钟来限制漂移。通常，源同步时钟是 GNSS。然而，最先进的射频频谱分析仪能够同步无线帧，因此不再需要 GNSS。
C频段频谱测试要求
验证C频段的最佳做法
5G 为我们带来了一个具有挑战性的新测试环境。移动网络运营商（MNO）的挑战是确保无线基站在投入使用之前能够正常工作。在部署4G LTE基站前，光纤测试、CPRI/eCPRI 链路验证和同轴电缆测试对于确保基站正常工作非常关键。
但在 5G NR 架构中，情况会变得更加复杂起来。所有这些光纤链路都需要进行测试。在安装光纤时，光纤检测和光纤鉴定非常重要，以便从一开始就确定有故障的光纤链路，并避免在后面的测试阶段出现任何故障。在检测完物理层之后，还需要对传输层进行验证。这包括测试无线单元和分步单元之间的 eCPRI 链路，以确保可以将基站投入使用。5G 的射频测试也相当复杂。
5G基站拥有复杂的天线系统，可以利用波束赋形来弥补射频信号在 5G 系统中遇到的其它挑战。这些基站的辐射涵盖三个120o扇区（即 Alpha 扇区、Beta 扇区、Gamma 扇区），每个扇区都有多个波束。
在 RF1 中，5G基站可以发射最多8个不同的波束，而在 RF2 中，它可以发射高达64个不同的波束，所有这些波束都需要进行测试。
此外，有必要迅速检查每个波束内的功率水平。可以通过 SSS 给出的指标读数（在SSB中），包括 RSRP、RSRQ 和 SINR，来验证功率级别和质量级别。每个波束都有自己的功率和质量指标。
（波束分析）
下一步可能是在不同的位置再次检测功率。所有这些不同的射频测试都至关重要，因为如果不这样做，人们唯一能希望的就是用户设备可以接收到信号并正常运行。但如果手机无法连接，就需要从头开始，重新开始测试。
最后，需要创建基站诞生证明——从光纤检测到光纤鉴定、链路验证，然后是射频验证（即波束分析)）。如果将来出现质量劣化，可以在排障期间将其作为参考基准，帮助减少解决问题所需的时间。
部署 5G 固定无线接入网（FWA）
这些 FWA 网络包括用户驻地设备（CPE）而不是移动用户设备，其天线固定在房屋的侧面（或内部）。固定无线接入网因客户而异，所以故障排除可能会非常困难，因为WiFi问题可能由许多不同的因素导致。
客户对 5G 的期望很高，尤其是当承诺的服务等级在 500 Mbit/s到1000 Mbit/s 范围内时。在将服务部署到用户家庭时，如果出现WiFi问题，第一步是要验证到户速度是否符合承诺的要求。
可以通过快速测试做到这一点，以评估 CPE 是否正确安装。如果 CPE 存在问题，可通过解调 5G 信号来进行波束分析。如果从解调的角度来看一切正常，那么排障流程的下一步就是确保信号清晰且不存在干扰。
The End
5G C 频段完美地平衡了低频段和高频段。运营商目前正在竞相部署C频段，因为它提供了当前 5G 应用所需的合理速度和吞吐量。由于增添了波束赋形和 TDD 等新兴技术，因此增加了复杂程度，尤其是在分析射频频谱和干扰问题时。
有一个简单易用、直观的 5G 测试解决方案可降低复杂程度——它是查找问题的理想工具，可以帮助一线技术人员节省高达 90%的时间。由于复杂程度增加，因此实施最佳的测试实践并采用易于使用和解读的测试工具来验证5G 网络会非常关键。