本技術文章深入介紹 5G 裝置測試的流程，以及這類測試作業之於確保 5G 裝置效能、穩定性、安全性與法遵程度的重要性。文章內容探討 5G 技術測試的範疇，包括 RF 驗證、mmWave 空中傳輸 (OTA) 驗證，以及符合消費者期望與法規標準的重要性。我們分享不同 5G 技術的相關資訊，包括 5G LTE、5G TF 和 5G NR，以及這些技術在電信生態系當中所發揮的作用。另外，文章內容也概述具體的裝置測試類型，以及測試作業所使用的特殊設備和軟體，例如網路與通道模擬器。深入了解 NI 在簡化測試與驗證流程方面所發揮的作用。
5G 裝置測試是一項驗證流程，用於驗證智慧型手機、平板電腦及物聯網裝置等 5G 技術裝置的功能與安全性。這項流程包括必須在不同的網路條件下測試裝置，確保裝置符合必須遵守的標準與規格。5G 技術對各行各業都產生了重大影響，包括電信網路管理、汽車自動駕駛系統、即時資料傳輸、製造業自動化與效率需求增加等等。因此，測試作業能確保產品安全、穩定且符合相關法規，在開發新的連線產品時，是相當重要的一環。
測試作業會嚴密驗證 5G 裝置與網路的功能、效能與穩定性。5G 測試概括各類測試，其中包含功能上線、機能測試、負面測試、迴歸測試、KPI 測試、資料傳輸量測試，以及整體裝置效能評估。
5G 裝置測試與下列幾項關鍵因素密不可分：
NI 提供全方位的 5G 裝置測試解決方案，尤其著重於 RF 驗證與特性分析、寬頻 RF 設計驗證，以及 mmWave 空中傳輸 (Over-the-Air, OTA) 驗證。NI 的量測導向軟體能充分控制多通道 DC、數位、類比與寬頻 RF 測試儀器，從而簡化互動式與自動化的 5G 裝置設計驗證序列作業。解決方案是專為寬頻 5G 裝置設計工程師量身打造的，能支援工程師在廣泛的頻率範圍內進行效能驗證。適用的頻段包括低於 6 GHz 的傳統手機頻率範圍 (頻率範圍 1，FR1)，以及高於 24 GHz 且更具挑戰性的毫米波條件 (頻率範圍 2，FR2)。
5G LTE、5G TF 和 5G NR 是構成 5G 生態系的不同技術。
裝置開發生命週期從早期的晶片組開發、裝置整合、最佳化，一直到一致性、法規與電信業者驗收測試，測試在其中是相當重要的一環。下列不同的測試有助於找出並修正任何潛在問題，讓 5G 裝置確實符合必要的標準，並且能在各種條件下發揮最佳效能。
專業的軟硬體工具能協助工程師驗證是否符合標準且能發揮最佳效能。這些工具能評估重要功能，例如電源管理、天線效率、協定一致性以及頻譜分析。只要能夠善用這類資源，工程師就能發現並解決潛在問題。
網路模擬器能在受控環境中模擬實際的網路狀況。就 5G 裝置的驗證、效能與互通性測試而言，網路模擬器十分重要。這類硬體能針對線路速率封包擷取提供完整的設定檔，並且能精確複重現現場可能發生的問題，從而支援徹底的測試作業。網路模擬器能準確複製即時 LAN/WAN 網路中的網路條件，從而在實驗室環境中進行完整的測試組合，包括功能上線、機能測試、負面測試、迴歸測試以及 KPI 測試、資料傳輸率測試，以及整體裝置效能評估。因此，網路模擬器能夠確保新裝置、協定與應用程式在部署之前均經過嚴謹的評估。
通道模擬器是模擬實際無線電頻率 (RF) 條件的必備工具。通道模擬器能在實驗室環境中評估無線裝置的效能。這項工具能測試多種裝置，包括網路基礎架構設備與 WLAN 存取點。其功能包括進階效能測試、多種減損模擬 (如延遲、都卜勒效應、衰減與多路徑衰減)，以及動態傳播與阻擋情境。
通道模擬器提供的訊號頻寬相當廣，也能提供為數眾多的衰減通道 (Fading channel)，因此其效能在業界脫穎而出。通道模擬器支援多種技術，包括 5G NR、LTE Advanced 以及最新的 WLAN 標準。在 5G 裝置測試領域，通道模擬器可說是舉足輕重的一環，因為它支援全方位的測試序列，例如功能上線，以及機能測試、負面測試、迴歸測試、KPI 測試、資料傳輸率測試及整體裝置效能測試。在準確模擬即時網路中的網路狀況方面發揮著關鍵作用，因此能夠在新的 5G 硬體、協定與應用上市之前先行進行徹底的檢驗與測試。
網路掃描器能自動偵測裝置，將跨網路掃描流程化繁為簡，從而提升網路透明度。網路掃描器非常適合用於探索網路連線裝置上的 UDP 與 TCP 服務。網路掃描器能識別這類裝置所執行的作業系統、辨識現有的任何篩選系統，並且能夠取得詳細的網路清單。此外，網路掃描器還能找出漏洞與設定錯誤，這些都是維護網路完整性的必要資訊。
網路掃描器具備通知和報表製作等功能，可以大幅提升監控流程。網路掃描器是驗證與測試新硬體和應用程式的重要工具，因此在 5G 裝置測試作業中越來越重要。網路掃描器能識別內建最新 5G 晶片組的裝置，有助於加速提高 5G 裝置整備程度所必行的測試作業，包括功能上線、機能測試、負面測試、迴歸測試、KPI 測試、資料傳輸量測試等，確保裝置在上市之前就能保持最佳效能。
瀏覽器架構的測試環境是一種透過網路技術簡化測試流程的平台。這類測試環境提供直覺式的互動式方法，特別適用於 5G 裝置測試，因為它能提供互動式的手動實機測試模式，支援工程師迅速調整。此外，這類測試環境還能運用定序器驅動的情境加速自動化測試，讓時間效率與測試一致性保持最佳狀態。其介面經過特別設計，能支援多種測試，例如 RF 參數量測、協定測試、效能分析，以及大範圍驗證。
NI 提供一系列的 5G 裝置測試與驗證解決方案。針對寬頻 5G 裝置設計，NI 能支援工程師在廣泛的頻譜範圍驗證裝置效能，包括低於 6 GHz 頻率範圍 (FR1) 與 24 GHz 以上的毫米波頻譜 (FR2)。這類裝置專為處理繁複需求所設計，適用於載波聚合、密集調變、緊密的時分雙工設定，以及高精度波束賦形。
為跟上 5G 測試案例範圍不斷擴大且越來越複雜的情況，NI 打造出能提升工程效率的軟體連線測試系統。這種方法整合快速、準確且靈活的量測軟體與同步化儀器套件，一體適用於精準 DC 到寬頻 RF 的所有作業。此外，NI 還推出了獨立版的 5G New Radio (NR) 測試使用者設備 (UE)，能協助基礎架構供應商與操作人員測試並評估在實際條件下的效能。 再者，NI 的 mmWave PXI 向量訊號傳感器 (Vector Signal Transducer, VST) 是空中傳輸 (OTA) 驗證的核心，在評估裝置輻射方向圖與波束特性等各方面均十分重要。
NI 對 5G 裝置測試的貢獻有助於加速 5G 技術的發展與實施，連帶有助於打造出更快速的網路與更出色的連線功能。