5G NR Testi — 3GPP TS 38.521 / EN 301 908 / GCF–PTCRB

Что такое 5G?

Радиотестирование 5G NR — это группа экспериментов, в которых устройство измеряется в диапазонах FR1 (ниже 6 ГГц) и, где применимо, FR2 (миллиметровые волны) с точки зрения требований к передатчику и приемнику, определенных в серии 3GPP TS 38.521. Измерения FR2 выполняются по беспроводной сети (OTA).

5G: цель

Цель состоит в том, чтобы проверить, что устройство 5G демонстрирует сетевую мощность, спектр и характеристики приемника, а также соответствует законодательству в области радиосвязи.

К каким изделиям применяется 5G?

Модули 5G и смартфоны
Устройства фиксированного беспроводного доступа (FWA)
Промышленные маршрутизаторы 5G
Блоки подключения в автомобиле

В каких отраслях применяется 5G?

ТелекоммуникацииЭлектроникаПрограммное обеспечениеКибербезопасность

Стандарты, связанные с 5G

3GPP TS 38.521-1 (FR1)
3GPP TS 38.521-2 (FR2)
3GPP TS 38.521-3
EN 301 908 serisi
Планы испытаний GCF и PTCRB

5G: условия

Диапазоны частот: Проводное измерение FR1 на частоте ниже 6 ГГц; Беспроводное (OTA) измерение миллиметровых волн FR2
Измерения передатчика: Максимальная выходная мощность, EIRP/TRP (FR2), ACLR, маска спектра излучения, спам
Измерения приёмника: Эталонная чувствительность, селективность, блокировка; ЭИС в FR2
Kipler: Независимое (SA) и ненезависимое (NSA) исследование

Оборудование для 5G

Эмулятор сети 5G NR
Тестовая таблица для проводной радиочастотной связи (FR1)
Измерительная камера миллиметрового диапазона OTA и позиционер (FR2)
эмулятор канала

Требования к образцам для 5G

Устройство должно поддерживать тестовый режим и тестовую SIM-карту.
Заявленные диапазоны, класс мощности и режимы SA/NSA должны быть документированы.
Расположение антенных модулей должно быть определено для FR2.
Необходимо использовать окончательное производственное программное обеспечение.

5G: продолжительность

Обычно 4–10 недель в зависимости от количества диапазонов и режимов.

5G: порядок проведения

1Заявлен список диапазонов, класс мощности и режимы работы.
2Измерения FR1 выполняются проводным способом.
3Измерения FR2 выполняются как EIRP/TRP в комнате OTA.
4Измеряется производительность приемника.
5Нежелательные публикации сканируются.
6Результаты сравниваются с ограничениями 3GPP.

5G: критерии приёмки

Критериями приемки являются предельные значения серии 3GPP TS 38.521 и требования совместимого стандарта размещения на рынке.

Оценка результатов

Измерения FR2 нельзя проводить проводным методом; Благодаря антенным решеткам с управлением лучом используются такие параметры беспроводной связи, как EIRP, TRP и EIS. Результаты FR1 не применимы к FR2.

5G: протокол

Заявленные диапазоны, режимы и класс мощности
Примененные версии спецификаций
Результаты измерений FR1 и FR2
Настройка и калибровка измерений OTA
Неопределенность измерения

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Директива по радиооборудованию 2014/53/ЕС (КРАСНЫЙ)
Программы приемки операторов (GCF, PTCRB)

Испытания РЧ и беспроводных устройств — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание 5G; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Испытания на радиочастоты и беспроводные испытания показывают, что устройство, содержащее радиомодуль, правильно использует спектр и работает в пределах, разрешённых соответствующим законодательством. Этот раздел представляет собой отдельный блок, отличающийся от раздела «ЭМС»: в то время как в разделе «ЭМС» рассматриваются нежелательные помехи, здесь оценивается НАМЕРЕННОЕ излучение.

Радиочастотный спектр является общественным и ограниченным ресурсом; это определяет правовой характер данной области. Выход устройства за пределы разрешённого диапазона или излучение избыточной мощности — это не просто технический дефект, а нарушение, мешающее работе других пользователей. Поэтому соответствие радиооборудования требованиям контролируется более строго, чем в других областях, а рынки сохраняют свои национальные режимы регулирования.

Измерения проводятся отдельно на стороне передатчика и приёмника. На стороне передатчика измеряются выходная мощность, занимаемая полоса частот, ошибка частоты, нежелательные излучения, мощность соседнего канала и огибающая мощности. На стороне приёмника оцениваются чувствительность, избирательность, блокирование и подавление побочных откликов. Стороной приёмника часто пренебрегают, но в некоторых диапазонах это нормативное требование.

Особенности протокола доступа образуют третью ось: прослушивание перед передачей (LBT), рабочий цикл, динамический выбор частоты (DFS) и контроль мощности передачи (TPC). Эти механизмы обеспечивают совместное использование спектра, и должно быть показано, что они работают корректно.

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА — четвёртая ось и одна из наиболее критичных с коммерческой точки зрения. Для устройств, используемых близко к телу, измеряется SAR (удельный коэффициент поглощения); для устройств, используемых на расстоянии, проводится оценка напряжённости поля. Пределы и методы измерения различаются в зависимости от рынка; одно и то же устройство оценивается отдельно для Европы и США.

Рыночные режимы имеют решающее значение в этой области и не заменяют друг друга: Директива о радиооборудовании и гармонизированные стандарты ETSI в Европе, разрешение FCC в США (через TCB для преднамеренных излучателей), ISED в Канаде, MIC в Японии, KC в Южной Корее и SRRC в Китае — у каждого свой набор требований. Одному и тому же устройству требуется отдельное досье для каждого рынка, а некоторые рынки требуют местного представителя или местных испытаний.

Интеграция модуля — тема, вызывающая больше всего вопросов в этой области. Использование сертифицированного радиомодуля не делает устройство автоматически соответствующим. Сертификат модуля действителен для определённой антенны, определённого питания и определённых условий использования; если антенна меняется, компоновка меняется или модуль работает на другом уровне мощности, требуется повторная оценка.

Наличие нескольких радиомодулей в одном устройстве (Wi-Fi + Bluetooth + сотовая связь + NFC) требует оценки одновременной передачи: измерения SAR и нежелательных излучений проводятся для наихудшего случая совместной работы радиомодулей.

Группы методов в этой области

Измерения передатчика
Выходная мощность, занимаемая полоса частот, ошибка частоты, нежелательные излучения, мощность соседнего канала, спектральная плотность мощности.
Измерения приёмника
Чувствительность, избирательность, блокирование, подавление побочных откликов.
Механизмы совместного использования спектра
Проверка прослушивания перед передачей, рабочего цикла, динамического выбора частоты и контроля мощности передачи.
Воздействие на человека
Измерение SAR (портативные и носимые устройства), оценка напряжённости поля, сценарии с несколькими радиомодулями.
Соответствие протокола
Испытания на соответствие сотовой сети, сертификационные испытания Bluetooth и Wi-Fi, характеристики ГНСС.
Измерения антенны
Измерения усиления, диаграммы направленности, эффективности и суммарной излучаемой мощности (TRP).

Часто путаемое в этой области

Использование сертифицированного модуля не делает устройство автоматически соответствующим; при изменении антенны, компоновки или уровня мощности требуется повторная оценка.
Досье FCC не заменяет досье CE; каждый рынок применяет собственный режим.
Измерения на стороне приёмника являются нормативным требованием в некоторых диапазонах; измерение только передатчика даёт неполное досье.
Пределы SAR и методы измерения различаются в зависимости от рынка; результат на одном рынке нельзя перенести на другой.
Для устройств с несколькими радиомодулями необходимо оценить сценарий одновременной передачи; измерения по отдельности недостаточно.
Некоторые рынки требуют местных испытаний или местного представителя; одного лишь технического соответствия недостаточно для доступа на рынок.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Доступ на рынок в рамках законодательства о радиооборудовании
Верификация конструкции антенны и ВЧ-тракта
Соответствие SAR и радиочастотному воздействию
Верификация интеграции модуля и объём повторной оценки
Определение наихудшего случая в сценариях с несколькими радиомодулями

Связанные тесты

5G: частые вопросы

Почему тесты FR2 нельзя проводить проводным способом?

В устройствах FR2 используются антенные решетки с управлением лучом, а схемы антенны и приемника интегрированы. Поэтому измерения проводятся в воздухе, а результаты предоставляются в виде излучаемых величин, таких как EIRP, TRP или EIS.