ما هو 5G؟
اختبار راديو 5G NR عبارة عن مجموعة من التجارب التي يتم فيها قياس الجهاز في نطاقات FR1 (sub-6 جيجا هرتز)، ونطاقات FR2 (الموجة الملليمترية)، حيثما ينطبق ذلك، من حيث متطلبات المرسل والمستقبل المحددة في سلسلة 3GPP TS 38.521. يتم إجراء قياسات FR2 عبر الهواء (OTA).
الغرض من 5G
الهدف هو التحقق من أن جهاز 5G يعرض أداءً متوافقًا مع الشبكة والطيف والمستقبل ويتوافق مع تشريعات الراديو.
على أي منتجات يُطبَّق 5G؟
- وحدات 5G والهواتف الذكية
- أجهزة الوصول اللاسلكي الثابت (FWA).
- أجهزة التوجيه الصناعية 5G
- وحدات التوصيل داخل السيارة
في أي قطاعات يُستخدم 5G؟
المواصفات المتعلقة بـ 5G
- 3GPP TS 38.521-1 (FR1)
- 3GPP TS 38.521-2 (FR2)
- 3GPP TS 38.521-3
- EN 301 908 serisi
- خطط اختبار GCF و PTCRB
شروط 5G
- نطاقات التردد
- قياس سلكي FR1 دون 6 جيجاهرتز؛ قياس موجة FR2 ملليمتر عبر الهواء (OTA).
- قياسات جهاز الإرسال
- الحد الأقصى لطاقة الخرج، EIRP/TRP (FR2)، ACLR، قناع انبعاث الطيف، البريد العشوائي
- قياسات جهاز الاستقبال
- الحساسية المرجعية، والانتقائية، والحجب؛ نظام معلومات المعلومات في FR2
- Kipler
- دراسة مستقلة (SA) وغير مستقلة (NSA).
جهاز 5G
- محاكي شبكة 5G NR
- نمط اختبار التردد اللاسلكي السلكي (FR1)
- غرفة قياس الموجات المليمترية OTA ومحدد الموضع (FR2)
- محاكي القناة
متطلبات العينة لـ 5G
- يجب أن يدعم الجهاز وضع الاختبار واختبار بطاقة SIM
- يجب توثيق النطاقات المعلنة وفئة الطاقة وأوضاع SA/NSA
- يجب تحديد مواقع وحدات الهوائي لـ FR2
- يجب استخدام برنامج الإنتاج النهائي
مدة 5G
عادة من 4 إلى 10 أسابيع حسب عدد النطاقات والأوضاع.
إجراء 5G
- 1تم الإعلان عن قائمة النطاقات وفئة الطاقة وأوضاع التشغيل.
- 2يتم إجراء قياسات FR1 في إعداد سلكي.
- 3يتم إجراء قياسات FR2 على هيئة EIRP/TRP في غرفة OTA.
- 4يتم قياس أداء المتلقي.
- 5يتم فحص المنشورات غير المرغوب فيها.
- 6تتم مقارنة النتائج بحدود 3GPP.
معايير قبول 5G
معايير القبول هي القيم الحدية في سلسلة 3GPP TS 38.521 ومتطلبات المعيار المتوافق لوضع السوق.
تقييم النتائج
لا يمكن إجراء قياسات FR2 باستخدام الطريقة السلكية؛ ونظرًا لمصفوفات هوائي توجيه الحزمة، تُستخدم كميات عبر الهواء مثل EIRP وTRP وEIS. لا تنطبق نتائج FR1 على FR2.
تقرير 5G
- النطاقات والأوضاع وفئة الطاقة المعلنة
- إصدارات المواصفات التطبيقية
- نتائج قياس FR1 وFR2
- إعداد قياس OTA والمعايرة
- عدم اليقين في القياس
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- توجيه المعدات الراديوية 2014/53/EU (أحمر)
- برامج قبول المشغل (GCF، PTCRB)
اختبارات الترددات اللاسلكية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار 5G؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر تجارب الترددات الراديوية (RF) والاتصالات اللاسلكية أن الجهاز الذي يحتوي على وحدة راديو يستخدم الطيف بشكل صحيح ويعمل ضمن الحدود المسموح بها بموجب التشريعات ذات الصلة. تُعد هذه الفئة مجالاً منفصلاً عن التوافق الكهرومغناطيسي (EMC): فبينما يتعامل التوافق الكهرومغناطيسي مع التداخلات غير المرغوب فيها، يتم هنا تقييم الإرسال المتعمد.
يُعد الطيف موردًا عامًا ومحدودًا؛ وهذا ما يحدد الطبيعة القانونية لهذا المجال. إن تجاوز جهاز ما للنطاق المسموح به أو إصداره لطاقة زائدة لا يُعد مجرد خلل تقني، بل يُعد انتهاكًا يُعطل خدمة الآخرين. ولهذا السبب، تخضع مطابقة الأجهزة اللاسلكية لرقابة أكثر صرامة مقارنة بمجالات التجربة الأخرى، وتحافظ الأسواق على أنظمتها الوطنية الخاصة بها.
تُجرى القياسات بشكل منفصل على جانبي جهاز الإرسال والاستقبال. في جانب الإرسال، تُقاس قدرة الخرج والنطاق الترددي المشغول وخطأ التردد والانبعاثات غير المرغوبة وقدرة القناة المجاورة ومغلف القدرة. في جانب الاستقبال، تُقيَّم الحساسية والانتقائية والحجب وقمع الاستجابة الطفيلية. غالبًا ما يُهمَل جانب الاستقبال، لكنه في بعض النطاقات يُعد متطلبًا تنظيميًا.
تُشكّل السلوكيات الخاصة ببروتوكول الوصول محورًا ثالثًا: الاستماع قبل الإرسال (LBT)، ودورة العمل، والاختيار الديناميكي للتردد (DFS)، والتحكم في قدرة الإرسال (TPC). تتيح هذه الآليات مشاركة الطيف ويجب إثبات أنها تعمل بشكل صحيح.
يُعد التعرض البشري المحور الرابع وأحد أكثرها أهمية تجاريًا. بالنسبة للأجهزة المستخدمة بالقرب من الجسم، يُقاس معدل الامتصاص النوعي (SAR)؛ وبالنسبة للأجهزة المستخدمة عن بعد، يُجرى تقييم لشدة المجال. تختلف الحدود وطرق القياس حسب السوق؛ إذ يُقيَّم الجهاز نفسه بشكل منفصل لأوروبا والولايات المتحدة.
تُعد الأنظمة السوقية حاسمة في هذا المجال ولا تحل محل بعضها البعض: توجيه المعدات اللاسلكية والمعايير المنسقة لمنظمة ETSI في أوروبا، وترخيص FCC في الولايات المتحدة (عبر TCB للأجهزة المشعة المقصودة)، وISED في كندا، وMIC في اليابان، وKC في كوريا الجنوبية، وSRRC في الصين، إذ يحمل كل منها مجموعة متطلبات خاصة به. يتطلب الجهاز نفسه ملفًا منفصلًا لكل سوق، وتفرض بعض الأسواق ممثلًا محليًا أو اختبارًا محليًا.
يُعد دمج الوحدات الموضوع الذي يثير أكبر عدد من الأسئلة في هذا المجال. فاستخدام وحدة لاسلكية معتمدة لا يجعل الجهاز متوافقًا تلقائيًا. وتصح شهادة الوحدة لهوائي محدد وتغذية محددة وشروط استخدام محددة؛ فإذا تغيّر الهوائي أو التخطيط أو شُغِّلت الوحدة بمستوى طاقة مختلف، يلزم إعادة التقييم.
يستلزم وجود عدة أجهزة لاسلكية في الجهاز نفسه (Wi-Fi + Bluetooth + خلوي + NFC) تقييم الإرسال المتزامن: إذ تُجرى قياسات SAR والانبعاثات غير المرغوبة لأسوأ سيناريو تعمل فيه أجهزة اللاسلكي معًا.
مجموعات الطرق في هذا المجال
قياسات جهاز الإرسال
قدرة الخرج والنطاق الترددي المشغول وخطأ التردد والانبعاثات غير المرغوبة وقدرة القناة المجاورة والكثافة الطيفية للقدرة.
قياسات جهاز الاستقبال
الحساسية والانتقائية والحجب وقمع الاستجابة الطفيلية.
آليات مشاركة الطيف
التحقق من الاستماع قبل الإرسال ودورة العمل والاختيار الديناميكي للتردد والتحكم في قدرة الإرسال.
التعرض البشري
قياس SAR (الأجهزة المحمولة باليد والمرتداة على الجسم)، وتقييم شدة المجال، وسيناريوهات الراديو المتعدد.
مطابقة البروتوكول
اختبارات مطابقة الشبكة الخلوية، واختبارات اعتماد Bluetooth وWi-Fi، وأداء GNSS.
قياسات الهوائي
قياسات الكسب ونمط الإشعاع والكفاءة والقدرة الإشعاعية الكلية (TRP).
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يجعل استخدام وحدة معتمدة الجهاز متوافقًا تلقائيًا؛ فإذا تغيّر الهوائي أو التخطيط أو مستوى القدرة، يلزم إعادة التقييم.
- لا يحل ملف FCC محل ملف CE؛ إذ يُطبِّق كل سوق نظامه الخاص.
- تُعد قياسات جانب الاستقبال متطلبًا تنظيميًا في بعض النطاقات؛ ويُنتج قياس جهاز الإرسال فقط ملفًا ناقصًا.
- تختلف حدود SAR وطرق القياس حسب السوق؛ ولا تُنقل نتيجة سوق ما إلى سوق آخر.
- بالنسبة للأجهزة التي تحمل عدة أجهزة لاسلكية، يجب تقييم سيناريو الإرسال المتزامن؛ ولا يكفي قياسها بشكل فردي.
- تفرض بعض الأسواق اختبارًا محليًا أو ممثلًا محليًا؛ ولا تضمن المطابقة الفنية وحدها الوصول إلى السوق.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- الوصول إلى السوق بموجب تشريع المعدات اللاسلكية
- التحقق من تصميم الهوائي والطرف الأمامي لتردد الراديو
- مطابقة SAR والتعرض للترددات اللاسلكية
- التحقق من دمج الوحدة ونطاق إعادة التقييم
- تحديد أسوأ الحالات في سيناريوهات الراديو المتعدد
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول 5G
لماذا لا يمكن إجراء اختبارات FR2 سلكيًا؟
تستخدم أجهزة FR2 مصفوفات هوائي توجيه الشعاع، ويتم دمج دوائر الهوائي وجهاز الاستقبال. ولذلك، يتم إجراء القياسات في الهواء وتعطى النتائج ككميات مشعة مثل القدرة المشعة المكافئة المتناحية (EIRP) أو TRP أو EIS.