3. R&S 5G NR测试平台硬件与软件组成
R&S 的 5G NR 测试平台并不是一台“万能表”，而是由多台仪表、软件选件和校准链路组合成的系统。理解这套系统的关键，是先分清每台设备在信号链中扮演的角色：谁产生信号、谁分析信号、谁控制协议流程、谁提供参考基准。只有角色清晰，后续的连接、校准和测试配置才不会出现“信号接错口、功率对不上、协议跑不通”的问题。
一、三类核心仪表的分工
在 R&S 的 5G NR 测试体系中，最常出现的是 CMX、CMW 和 FSW 三类设备，它们分别对应不同的测试任务。
CMX（如 CMX500）是 5G NR 信令与协议测试的核心平台。它内置基站模拟器功能，能够模拟 gNB 和 5G 核心网的关键流程，与终端（UE）建立 RRC 连接、完成注册、鉴权、PDU 会话建立等信令交互。CMX 的价值在于“让终端以为自己在真实网络中”，从而在实验室里复现接入、切换、释放等协议行为。它通常配备多个射频端口，支持 FR1（Sub-6GHz）和 FR2（毫米波）频段，并可通过软件选件扩展载波聚合、双连接等特性。
CMW（如 CMW500）是传统的无线综测仪，在 5G NR 测试中更多承担射频参数测量和部分非信令测试任务。它可以测量发射功率、频率误差、EVM、ACLR、频谱模板等指标，也支持 LTE 与 5G NR 的互操作测试。CMW 的优势是射频测量精度高、测量速度快，适合研发阶段的射频一致性预测试和产线抽检。
FSW是高端信号与频谱分析仪，主要用于发射机信号的解调与频谱分析。在 5G NR 测试中，FSW 可以配合矢量信号分析软件，对 NR 上行/下行信号进行解调，分析星座图、EVM、频率误差、功率随时间变化等。FSW 的带宽可达数百 MHz 甚至更高，适合分析宽带 NR 载波和毫米波信号。
三者关系可以概括为：CMX 管“协议通不通”，CMW 管“射频指标好不好”，FSW 管“信号质量深不深”。实际项目中，它们常常组合使用，而不是互相替代。
二、矢量信号发生器与分析仪的角色
矢量信号发生器（VSG）和矢量信号分析仪（VSA）是 5G NR 测试中另一条重要链路。VSG 负责“造信号”：它根据 5G NR 的帧结构、调制方式和信道编码，生成符合标准的下行或上行基带波形，再上变频到目标频段输出。在接收机测试中，VSG 模拟基站发射信号，检验 UE 能否正确解调；在发射机测试中，VSG 可作为干扰源或参考源。
VSA 则负责“看信号”：它采集被测设备输出的射频信号，经过下变频、ADC 采样和数字解调，得到 EVM、频率误差、IQ 不平衡、星座图等结果。R&S 的 FSW 配合 VSA 软件选件，就是典型的“分析仪 + 解调软件”组合。实际使用中，VSG 和 VSA 往往需要共享参考时钟（10 MHz 或 100 MHz），否则频率误差会直接叠加到测量结果上。
三、协议测试软件选件
硬件决定“能不能测”，软件选件决定“测什么、怎么测”。CMX500 的协议测试能力依赖一系列软件选件，常见的有：
- NR 信令选件：提供 RRC、NAS、MAC、PHY 等协议层的编解码和流程控制，支持小区搜索、随机接入、RRC 连接建立、注册、PDU 会话建立等。
- 射频测量选件：在信令连接状态下测量 UE 发射功率、EVM、频谱等，把协议测试和射频测试合并在一次连接中完成。
- 自动化与脚本选件：提供 API 或脚本接口，把测试用例写成可重复执行的序列，适合回归测试和批量验证。
- 校准与报告选件：管理线损补偿、功率校准数据，并生成测试报告。
选件不是越多越好，而是要与测试目标匹配。例如只做射频预测试，可能只需要 CMW 加基本测量选件；要做端到端协议一致性，则必须配置 CMX 的信令选件和对应频段授权。
四、系统连接与校准
连接和校准是整套平台能否给出可信结果的前提。典型连接顺序是：先确认参考时钟，再连接射频链路，最后做功率校准。
参考时钟：如果 CMX、CMW、FSW、VSG 需要协同工作，应把其中一台设为主时钟源，其余设备设为外部参考输入。例如将 10 MHz 参考从 CMX 的 REF OUT 接到 FSW 的 REF IN，确保所有设备频率同源。若忽略这一步，EVM 和频率误差测量会出现无法解释的漂移。
射频链路：UE 的射频口通过射频线、衰减器或耦合器连接到 CMX 的射频端口。使用衰减器的目的是把 UE 发射功率降到仪表安全输入范围，同时模拟空间损耗。若测试毫米波，还需要考虑波导、变频器和 OTA 暗室。
功率校准：连接完成后，必须做线损补偿。常用做法是用功率计或 CMW 的功率测量功能，在目标频点测量从仪表端口到 UE 端口的实际损耗，然后把该损耗值填入 CMX 或 CMW 的线损补偿表。例如在 n78 频段 3.5 GHz 测得线损为 2.8 dB，则在仪表中设置 2.8 dB 补偿，使仪表显示的功率等于 UE 实际输出功率。
五、一个典型的连接与校准示例
假设要测试一款 n78 频段 UE 的 RRC 连接建立和发射功率。可按下述顺序操作：
- 将 CMX500 的 REF OUT（10 MHz）连接到 FSW 的 REF IN，FSW 设为外部参考。
- UE 射频口经 30 dB 衰减器连接到 CMX500 的 RF1 端口。
- 用功率计在 3.5 GHz 测量从 CMX RF1 到 UE 口的线损，假设为 31.2 dB（含衰减器和线缆）。
- 在 CMX 的线损补偿表中填入 31.2 dB，频段选择 n78。
- 启动 NR 信令选件，配置小区功率、频点和带宽（如 100 MHz）。
- UE 发起注册，CMX 记录 RRC 连接建立和注册流程；同时读取 UE 发射功率测量值。
- 若功率读数与预期偏差超过 ±1 dB，检查线损补偿和参考时钟连接。
这个示例说明：硬件连接、软件选件和校准参数是相互依赖的。任何一环设置错误，都会让后续的信令流程或射频测量结果失去意义。实际工程中，建议把“参考时钟—射频链路—线损补偿—选件授权”作为每次测试前的固定检查项，形成可重复的测试环境。