爱立信5G无线原型机系统作为连接技术研发、标准制定与规模商用之间的关键环节，实际测试能够通过搭建接近于现实甚至较为严苛的试验环境，验证前期研发成果的性能，找出可能存在的不足，促进技术日臻完善、产品趋于成熟，从而为规模商用打下坚实的基础。
通过爱立信5G无线原型机进行室内室外测试，探索5G端到端新技术在测试网无线环境中的性能表现，可以收集到大量宝贵数据，为实现技术的不断创新打下坚实基础。同时，研究人员除了可以证明概念、验证标准外，还可以测试产品的互联互通性，确保不同代际、不同厂家之间5G产品的互通性。
爱立信5G无线原型机系统
爱立信作为无线通信技术的领导者，技术研发与实际测试并举，引领5G研发：在2014年就研制了工作在高频（如15GHz）超大带宽的5G无线原型机系统。随着5G标准化在3GPP的快速发展，原型机系统的功能已经逐步趋近完善，爱立信也在今年成功的引入工作频段为3.5GHz和28GHz的原型机系统。爱立信5G无线原型机系统试验网络拓扑图见图1。
网络部署中，将基带处理单元（BBU）与核心网、无线网络控制设备集中在机房内，通过光纤与规划站点上部署的无线射频单元进行连接，完成网络覆盖。
图1 爱立信5G无线原型机系统试验网络拓扑图
爱立信3.5GHz无线原型机系统
爱立信3.5GHz无线原型机系统设备见图2，由左到右分别为基带处理单元，无线射频单元和5G测试终端。3.5GHz无线原型机系统关键参数配置见表1。
图2.1 基带处理单元 图2.2 无线射频单元 图2.3 测试终端
表1 5G NR 3.5GHz 原型机系统关键参数表
参数
参数值
工作频段
3400MHz ~ 3600MHz
工作带宽
100 MHz
双工方式
TDD
天线
128发128收
2017年9月，爱立信与英特尔完成全球首个3.5GHz功能与性能的空口互操作测试，并在今年中国国际通信展期间展示了基于空口链路实时支持8K高清视频的VR体验。用户在VR体验侧可以随时切换不同场景，通过爱立信的5G空口将所切换的8K场景实时观看，如图3所示。爱立信携手英特尔第一个实现了终端异厂商的互联互通连接，此次测试为以后商用的产品打下了基础。
图3 2017中国国际通信展期间爱立信与英特尔在3.5GHz无线原型机系统展示8K高清VR
爱立信28GHz无线原型机系统
爱立信28GHz无线原型机系统设备如图4，由左到右为基带处理单元，中间为无线射频单元和5G测试终端。28GHz无线原型机系统基本参数配置见表2。
图4.1 基带处理单元 图4.2 无线射频单元 图4.3 测试终端
爱立信与IBM团队合作打造全球首个工作在28GHz的硅基毫米波相控阵列（PAAM）天线模块，该模块由4个单片集成电路和64个双极化天线组成，尺寸约为2.8英寸×2.8英寸，相当于普通智能手机尺寸的一半。这种紧凑型外形对于实现广泛部署该技术至关重要，尤其是在室内空间和密集城区部署。
表2 5G NR 28GHz PAAM 原型机系统关键参数表
参数
参数值
工作频率
27.5GHz ~ 28.5GHz
工作带宽
800 MHz
双工方式
TDD
天线
256发256收
2016年，爱立信顺利完成了中国5G技术研发试验第一阶段测试，完成了高频关键技术和网络切片等关键技术验证，2017年爱立信在工信部实验室以及怀柔外场完成了5G技术试验第二阶段5G NR相关测试，测试内容包括低频广域连续覆盖，低频热点高容量，高频热点高容量，高低频混合等eMBB 场景以及低时延高可靠场景，顺利完成测试且结果符合预期，表现出色并受到表彰。如图5。
图5 爱立信东北亚区研发总经理彭俊江（右二）在2017年9月的第二届5G创新高峰论坛上接受IMT-2020 5G 推进组颁发的5G技术试验二阶段表彰证书
5G无线原型机系统进一步拓展了对行业应用的支持
爱立信不但积极研发5G相关关键技术并推动标准化的进展，在5G应用方面也联携手合作伙伴展开深入的研究与尝试。
2017年9月中国国际通信展上，爱立信在28GHz无线原型机系统上实现了对实时远程操纵机械臂和4K高清视频的下载和播放的支持，展示了5G的低时延和大带宽的特性。控制器的手势信息先上传到5G网络并实时通过5G空口传输到机械臂上，机械臂可以根据手势的不同动作实时进行灵活动作，包括抓取、搬运等对时延要求很低的展示，如图6。
高可靠和超低延迟的网络是保证人机互动良好体验的关键。采用以用户为中心的5G网络架构，可以有效进行业务感知和分发，极大缩短业务时延。未来，通过5G网络远程控制，可以实现在危险环境中远程作业，有效保证人员财产安全。
图6 远程操纵机械臂和4K高清视频下载播放
2017年5月，爱立信和北美运营商Verizon在印第安纳波利斯测试了在高速移动环境下5G的下行速率。爱立信5G原型天线位于汽车上方，用户终端放置在汽车的后备箱内，通过5G网络来精确而快速追踪高速移动的终端设备，从而保证提供超大带宽和极低时延的传输。在实际测试中，测试的下行速度峰值可以达到6.2Gbps、时延仅仅在3毫秒以内。之后，我们进行了一次“蒙眼”测试，为了真正展示爱立信5G网络的低延迟：我们把车窗完全用黑色胶带盖住，让驾驶员佩戴虚拟现实眼镜，车周边及环境的画面信息则仅仅通过车顶的摄像头拍摄，并由5G测试终端实时上传并通过5G网络发送回到赛车手的VR眼镜上，车手完全通过VR眼镜复现构建的图像进行操控。只有当网速足够快，时延足够低，且信息传输可靠的条件下，车手才不会产生错误判断或不适感，从而保证安全的高速驾驶。如图7所示。
图7 驾驶员佩戴VR眼镜驾驶高速汽车
在2017年初巴塞罗那世界移动大会(MWC)上，爱立信在28GHz无线原型机系统上展示了实时5G遥控远程驾驶，体验者根据从50公里外的赛车场地上传输过来的实时视频体验逼真的驾驶环境，进而通过操控模拟方向盘来远程驾驶汽车，车载传感器还将行驶过程中的震动、触感等驾驶员可以感知的信息进行实时反馈，让远程驾驶者体会到身临其境的驾驶感受，展示了5G网络的超低时延的特性。如图8。
图8 爱立信在巴展上的5G远程遥控驾驶展示
爱立信积极推动5G端到端产业链的成熟，携手众多行业合作伙伴展开端到段互连互通测试，包括领先的芯片厂商英特尔和展讯，仪表厂商是德科技（Keysight）和罗德与施瓦茨（R&S）公司等。爱立信与是德科技、罗德施瓦茨分别展开了3.5GHz相关功能测试。
5G技术将影响整个移动网络及相关的生态体系，包括从终端设备到无线接入、IP核心网、云计算都会受到影响。从无线接入的角度来看，5G将包括现有LTE技术的演进，并将增加新的无线接入技术，通常在更高的频率上实现接入。不同频段、技术标准和网络层的紧密互联互通对于确保数十亿设备、机器和事物的无缝连接，以及支撑用户、商业和工业应用至关重要。
爱立信5G无线原型机系统是技术创新的体现，旨在积累研发经验，在5G的浪潮中不断摸索尽快完善无线原型机系统。通过5G原型机，爱立信验证了诸多全新的5G空口能力，展示了许多新型用例突破了移动性为社会带来变革的极限。随着5G技术研发和标准的推进，以及商用日程的推近，未来全球运营商还将围绕5G展开更多的实际测试。爱立信将凭借在5G测试方面的技术能力和成熟经验，进而联手合作伙伴向其他行业展示5G能力，推动5G商用时代的顺利到来。
