2022-11-25 07:19

2020年8月14日,中国5G核心元器件创新发展论坛暨2020汇芯(中国)产业技术发展论坛在深圳会展中心召开。

国产通信测试仪器厂商成都坤恒顺维科技股份有限公司(以下简称“坤恒顺维”)的在论坛上介绍了其目前最先进的KSW-WINS02B系列无线信道模拟器,为5G通信设备厂商提供了新的助力。

国外巨头垄断通信测试仪器市场,5G商用带来发展机遇

通信测试技术与测试仪器是通信产业链中至关重要的一环,渗透于通信芯片、模块、终端、基站、无线网络、运营维护等几乎所有的产业链环节,同时,贯穿于设计研发、认证验收、生产、网络建设与优化等几乎完整的产业生命周期。

十年磨一剑!坤恒顺维打破国外厂商垄断 成信道模拟器隐形冠军

一直以来,无线通信及射频微波测试仪器行业竞争壁垒高,市场高度集中,全球几大巨头基本垄断产品、技术和市场,国内厂商绝大部分产品主要集中在中低端市场。

资料显示,通信测试仪器市场主要被美国是德科技、德国罗德与施瓦茨(全球唯一一家提供用于整个无线通信网络生命周期的一站式测试与测量解决方案的公司)、日本安立(亚洲最大测试测量厂商)等国外巨头所垄断。

但是近年来,随着国内通信产业的快速发展,以及国家对行业提供财税、技术、人才等多方面支持,国内测试仪器企业的技术水平不断提高,并逐步打破国外技术垄断,国产设备在产品性价比、售后服务等方面的优势逐渐显现,在中低端市场已取得一席之地。

特别是在当前通信行业由4G向5G的迭代期,网络带宽、协议、硬件等方面都在发生巨大改变,无线通信与射频微波测试技术也随之发生变化。再加上中国在5G建设上的大力投入,以及中国通信设备厂商在5G市场的份额的持续提升,也为国产通信测试仪器厂商带来了新的机遇。

十年磨一剑!坤恒顺维打破国外厂商垄断 成信道模拟器隐形冠军

根据灼识咨询报告,我国无线通信及射频微波测试仪器行业市场规模从2015年的78.21亿元增长到 2019 年的 132.37 亿元,预计到2024年,市场规模将达到250.65亿元,2019-2024年年复合增长率达13.62%。

5G时代,通信测试仪器面临巨大挑战

在网络建设阶段,5G 的频谱组合场景非常复杂,既有低频段的 Sub-6GHz,又有规划中的毫米波,覆盖频率范围为 26.5~300GHz,且毫米波频段在 5G 中的应用给测试技术和测试仪器的研发带来了全新的挑战。

高数据速率、高容量、低延迟等需要专用的测试和测量解决方案来验证新的网络体系的性能,因为这有助于优化 5G 网络部署;大规模天线阵列的基站要求信道模拟器的波束赋形算法和算力提出更高要求,更大规模的拓扑结构,带来测试仪器设备复杂性,相位和幅度的精度、稳定性、功耗等方面的挑战;Massive MIMO对信道模拟器的大规模校准的要求;毫米波波段的应用,对于测试方法从传导测试转变为OTA测试的挑战;根据 5G 网络应用及部署特点,测试环境还应支持分布式的测量,能够进行大规模的测量,能够仿真实际的信令业务和数据业务来实现网络的压力测量,以及与现有多种无线接入网络的兼容性测量等;测试仪器还必须能够覆盖到不同频段,并且支持超大带宽信号生成与分析。与此同时,还必须确保信号质量和分析结果符合甚至超出业界标准要求。

从基站端的测试仪器来看,信道模拟器是不可或缺的一类设备。因为,无线通信系统的实际性能是取决于信号的传播环境。如果能够在实验室构建一个精确的,可重复的多径衰落信道环境,对通信系统可靠的完成一致性测试、性能测试和互操作测试,则意味着无需频繁的进行费时、费力、成本高昂的外场测试,可以极大的提高效率。

具体来看,信道模拟器主要作用在于:

1、可对5G通信主设备的性能测试和验证;

2、可以替代大部分的外场测试,具有信道特性可控制,不随外部条件变化影响,重复性和一致性好,成本低廉等等优势,便于主设备的算法的优化,缩短研发进度;

3、可以方便的构建无线信道环境,完成波束赋形算法,验证通信主设备的功能和性能;

4、高度的幅度和相位一致性,能够精准仿真Massive MIMO的拓扑结构和赋形能力,验证和优化通信主设备的上下行流量;

5、提供高精度的时延模拟,能够仿真测试主设备和终端在动态和静态场景的通信性能;

6、能够构建空口测试环境,在传导测试受限条件下进行空口测试,既可以测试基站,也可以测试终端;

7、建立系统的测试数据库,以便比较和区分各种不同型号 不同版本间的差异,及时发现设备研发中的问题。

同样,随着5G时代的到来,信道模拟器技术也面临着非常多的挑战:

1、更高的频段,更大的带宽对于无线信道仿真仪射频通道提出了更高的要求;

2、毫米波段的应用,对于测试方法从传导测试转变为OTA测试的挑战;

3、低时延的特点对信道模拟器提出了更低时延分辨率和更低固有时延的要求;

4、Massive MIMO大规模天线阵列带来的波束赋型对算力和算法提出更高要求;

5、Massive MIMO大规模天线阵列同时对于信道模拟器提出了更复杂的拓扑结构,从而带来设备运算能力、复杂性,稳定性,功耗等方面的挑战;

6、5G信道模型较上一代更为复杂 ,要求无线信道仿真仪具有更强大的运算能力;

7、5G超大容量的特点对于数据处理提出更高要求;

8、高阶调制等核心技术广泛应用,客观上要求在产品开发的各个环节需要有功能强大的无线信道仿真仪提供动态测试仿真环境。

应对5G挑战,坤恒顺维推出KSW-WINS02B系列信道模拟器

为应对5G基站对于信道模拟器提出的更高的要求,坤恒顺维推出了目前市场上最先进的KSW-WNS02B系列信道模拟器,可支持MIMO测试,可满足5G通信系统对于射频性能的严苛需求。

KSW-WNS02B系列信道模拟器使用了业界最先进的器件,结合了业界领先的信道模型仿真功能,适用于Massive MIMO、毫米波、短波、Wi-Fi和自组网等测试。

十年磨一剑!坤恒顺维打破国外厂商垄断 成信道模拟器隐形冠军

据坤恒顺维副总经理黄永刚介绍,KSW-WNS02B系列信道模拟器的主要优势在于:“其可支持超大规模天线阵列;支持多终端测试;支持24条径测试;时延分辨率0.1ns,支持低时延测试;功耗显著低于同类产品;校准便捷,软件可操作性好,可以远程控制。同时,KSW-WNS02B系列产品还是业界唯一完全符合5G 3GPP 38.901信道模型标准的无线信道仿真仪。”

十年磨一剑!坤恒顺维打破国外厂商垄断 成信道模拟器隐形冠军
△坤恒顺维副总经理黄永刚

随着坤恒顺维KSW-WNS02B系列信道模拟器的推出,也打破了国际知名品牌的长期垄断,并在业内取得了领先。据了解,目前KSW-WNS02B系列信道模拟器已成功批量出货给了华为、中兴、爱立信等众多国内外知名通信设备厂商,获得了业界的广泛认可。

值得一提的是,在2019年12月底,中国移动基站集采,基站性能比测环节,坤恒顺维的信道模拟器就作为了测试标准,从标准25个case中挑选4个,配置相同场景,对中兴、华为、爱立信、大唐等厂家的基站进行实物比测。

对于美国的禁令是否有影响到坤恒顺维供货问题,黄永刚表示,目前没有影响。对于将来的风险规避,我们通过备货及多种风险规避方案解决供货问题,保障业务的连续性。同时,随着国家的重视,以及国内产业链的完善,相信未来两三年有望实现一些突破。

另据黄永刚透露,在KSW-WNS02系列信道模拟器推出之前,某国际大厂的同类产品售价高达千万人民币,相比之下,KSW-WNS02系列信道模拟器做到了性能更好,成本却只有国外竞品的6-7折,极大地降低了通信设备厂商的采购成本。

黄永刚强调:“在信道模拟器领域,坤恒顺维通过10年的持续研发,目前已经取得业内领先。毫不夸张的讲,与友商相比,在中国市场,无论从销售额还是销售数量上都已经实现了超越,并且在5G基站设备的性能测试方面,我们也真正做到了隐形冠军。”

除了KSW-WNS02系列信道模拟器之外,坤恒顺维还推出了主要针对终端的模组和整机的Sub 6G MIMO OTA测试产品。此外,坤恒顺维还计划推出毫米波5G  MIMO  OTA测试系统。

十年磨一剑!坤恒顺维打破国外厂商垄断 成信道模拟器隐形冠军