如何得到WiFi与5G无缝切换？如何进行无线通信切换测试（二）

在上一篇文章中，我们介绍了理论上的切换和衰落与多径衰落仿真的内容，本期文章我们将继续讨论如何实现基本切换和切换测试的相关内容。

如何实现基本切换？

    基本切换可以分为传统蜂窝切换和5G、Wi-Fi、LTE以及未来切换两部分。

传统蜂窝切换

    对于传统蜂窝网络，网络工程师生成潜在目标小区的“邻居列表”，以便从选定的源小区进行切换，当呼叫正在进行时，需要监视源信道的信号传输强度以评估何时需要基站的移动电话的切换请求。在这个复杂的过程中，“邻居列表”中的基站和移动电话连接在一起，并相互监控以寻找最佳的目标连接。

    网络工程师启用了多种监控方法，以确保无缝切换，跟踪的参数取决于移动电话接收器和基站天线与其中一些模式（包括GSM、UMTS、LTE和CDMA）通信的网络模式类型，并在网络测量报告（NMR）中跟踪接收信号电平和接收信号质量。

    在GSM网络中，RX电平指示接收信号的功率电平，并以分贝（dBm）为单位进行测量；RxQual是代表接收端语音质量的整数值，对应于多个突发中的位错误数；对于UMTS，接收信号码功率（RSCP）是对通信信道上接收信号功率的另一种测量，以dBm为单位；Ec/Io是每个芯片接收的能量与以dB为单位测量的干扰水平的比率；在LTE切换测量中，参考信号接收功率（RSRP）用于估计路径损耗，而参考信号接收质量（RSRQ）指示接收的参考信号的质量，本质上，RSRQ是RSRP和参考信号强度指示器（RSSI）之间的比率。

5G、Wi-Fi、LTE和未来切换

    传统的蜂窝切换通常在移动相对较慢的用户设备的小区之间执行，主要配置为处理语音通信，而现代和未来的切换则包括更多的因素和多种通信类型。现代和未来的切换任务是处理高速数据通信，有时需要保留IP，并增强鲁棒性，来更好地服务于URLLC和大规模机器类型通信（mMTC）。

    特别是在5G方面，切换现在作为一种特殊情况处理，采用了一种新的程序，即同步重新配置。当无线链路从下行链路或上行链路侧降级，并且所需的测量数据无法在移动终端和网络之间通信时，人们为了防止这些情况的发生开发了附加的切换协议，例如条件切换。在这种新方法中，当前连接到移动终端的小区向用户终端预加载切换命令，该切换命令具有在无线链路变得不可操作之前启动切换的必要条件。该网络还预先为附近的其他小区准备切换的潜在需要，如果无线链路失败，移动终端和最佳小区都准备好发起切换，因此，条件切换能够处理在小区之间转换的中速移动终端。

    这是切换如何随着蜂窝通信而发展的一个例子，几乎所有基于网络的主要无线通信标准都在探索和添加新的切换技术、方法和协议。由于移动终端/用户设备现在比传统设备包含更多的无线网络功能，并且可能会继续包括额外的无线网络功能，移动终端的切换测试和不断发展的网络技术只会变得更加复杂。

切换测试

    切换测试是网络硬件、软件和协议开发的关键阶段，在该阶段，无线网络性能将在真实环境的受控模拟下进行评估，这可以优化无线网络的设计和/或配置。无线网络测试中使用衰落模拟器来模拟随机多径衰落过程，例如，国际电信联盟（ITU）和3GPP/LTE提供了模拟产生多径衰落问题的环境的标准化方法和指南。随机衰落过程的数学模型已经演变成几种衰落模式，包括瑞利衰落模式、里希衰落模式、对数正态衰落模式等。

    在现代切换测试系统中，最重要的是能够同时容纳多个终端设备和网络终端。此外，随着WiFi 6E和5G频段的出现，传统切换测试系统不再足以测试现代5G和WiFi网络。随着无线网络工作技术的快速发展和垂直集成度的提高，设备制造商和网络运营商需要更多模块化、可配置和低成本的切换测试系统，以提供最佳的用户体验和最强健的网络。

    切换测试系统的关键元件除了上期文章中介绍的数字衰减器外，还可能包括移相器、RF开关和功率合成器/分配器。通过在切换测试系统中使用移相器，信号延迟可以模拟到设备的移相范围内。功率分配器和合路器以及交换机可以实现高度可配置的切换系统，该系统可以被重新配置以适应各种测试场景，甚至可以测试各种无线网络技术。

虹科HK-LPS-402:2–4GHz USB可编程移相器

    虹科HK-LPS-402 USB可编程50欧姆高精度射频移相器具有360°范围，可按1°增量设置，每个移相器在整个频率范围内进行校准，提供最佳精度。该装置通过与PC或自供电集线器的USB连接供电和控制，并可通过附带的图形用户界面（GUI）软件或使用提供的SDK进行编程。

特征

• USB供电和控制
• 包括易于安装和使用的GUI
• 1°步进360°控制
• 易于编程，适用于ATE应用

应用

• 波束成形
• 信号消除
• 用于LTE和WiFi的MiMo测试
• 相控阵天线系统