在我們剛開始享受4G帶來的網(wǎng)絡(luò)體驗時,，5G已經(jīng)逐漸成形,。對移動數(shù)據(jù)的需求迅猛增長,、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆炸性增長,、無線應(yīng)用的多樣化以及用戶對網(wǎng)絡(luò)的無限期待這4個因素都在驅(qū)動5G的演進,。對于用戶而言,，5G意味著超快的速度,、在人群密集區(qū)域提供很好的無線服務(wù),、最好的體驗、超實時和穩(wěn)定的通信,、無處不在的通信以及集中和無縫的網(wǎng)絡(luò),。用數(shù)量來說明5G的優(yōu)勢可能更加直觀：100倍的速率、1 000倍的容量,、100倍的密度,、1 ms的延時、99.999%的穩(wěn)定性、100倍能源效率,。
作為測試測量領(lǐng)域的老大,，在2G、2.5G,、3G,、4G上，是德科技(Keysight)都給予通信產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)很多幫助,，致力于在電子測試測量解決方案等領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,。到了5G的“創(chuàng)始年代”，是德科技當(dāng)然也不遺余力地攻克進行相關(guān)技術(shù)難關(guān),，加快5G開發(fā)與測試速度,。在日前舉辦的2015電子設(shè)計創(chuàng)新會議(EDI CON)上，是德科技中國區(qū)市場總監(jiān)Liz Ruetsch就是德科技對于5G的一些看法以及是德科技的最新解決方案與記者進行了深入交流,。
為什么現(xiàn)在關(guān)注5G
Ruetsch女士首先從移動數(shù)據(jù)說起：“中國移動最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,，其數(shù)據(jù)量增長超過了100%，但是65%的數(shù)據(jù)量是來自于OTT,，如微信,，但中國移動不能從中獲利。無論是從市場的驅(qū)動力,，還是從用戶的期望以及技術(shù)方面的挑戰(zhàn),，其實都必須建立在一個合適的商業(yè)模式上。所以我們說錢是真正驅(qū)動5G的基礎(chǔ),，即商業(yè)模式,。從整個數(shù)據(jù)增長的概況來看,，亞洲占整個數(shù)據(jù)增長相當(dāng)大的一部分,，并且視頻約占數(shù)據(jù)增長中2/3的比例，現(xiàn)在我們的視頻分辨率(特別是手機上)還比較低,，如果到4K或者1080P這樣高清晰度的視頻,，對流量需求就更大了。如此巨大的數(shù)據(jù)量,，目前的4G是應(yīng)付不了的,。第二個驅(qū)動力就是聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增長以及其背后的物聯(lián)網(wǎng)。智能終端其實驅(qū)動著整個聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)流量,，其中一個很大來源是可穿戴設(shè)備,，預(yù)計2012到2018年，可穿戴設(shè)備的復(fù)合年增長率高達52%,。第三個因素是無線應(yīng)用的多樣化,，以中國的微信為例，在短短幾年的時間里，其用戶已達4億,。最后一個因素就是用戶對網(wǎng)絡(luò)的期待,，現(xiàn)在移動通信運營商的流量包定價體制其實制約了消費者對數(shù)據(jù)的使用?！?/p>
Ruetsch女士強調(diào)了能效的相關(guān)問題：“商業(yè)模式中,，能效是個大問題。演進型基站和基站收發(fā)臺(eNB和BTS)占網(wǎng)絡(luò)能耗的70%,，過去5年無線網(wǎng)絡(luò)能源使用復(fù)合年均增長率超過10%,，小蜂窩基站意味著增加更多的eNB以及更多的功耗。以中國移動為例,，其2012年的耗電量為140億千瓦時,，一年電費開支高達9.5億美元，相當(dāng)于中國臺灣全年的耗電量,。中國移動的長期規(guī)劃是,，10年后，能耗降為現(xiàn)在的1/10,，但基站越來越多,，他如何實現(xiàn)這個目標(biāo)呢?需要從包括技術(shù)在內(nèi)的各方面去考慮和實施。能效問題也是5G需要考量的重要指標(biāo),?！?/p>
5G的技術(shù)焦點和創(chuàng)新機會
以上這些因素使得5G呼之欲出，它確實能為移動數(shù)據(jù)的未來帶來無限可能,。Ruetsch女士表示：“未來,，可能用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的方式(小基站)覆蓋人群密集的區(qū)域，用毫米波的方式(帶寬大)傳輸?shù)皆O(shè)備,，不是與基站通信,，而是與車上的熱點(Wi-Fi)通信，使得延遲很小,?！?/p>
5G同時也給創(chuàng)新帶來了巨大的機會。因為要實現(xiàn)“100倍的速率,、1 000倍的容量,、100倍的密度、1 ms的延時,、99.999%的穩(wěn)定性,，100倍能源效率”，就需要在新的最高6 GHz PHY/MAC,、毫米波(載波和基帶),、大規(guī)模MIMO,、速率遠遠大于400 Gb/s的光纖、超高速數(shù)據(jù)總線,、C-RAN和新的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)上進行研究,。當(dāng)然，無論你研究什么都需要設(shè)計,、模擬,、仿真、校準(zhǔn),、驗證,。
5G需要聚焦在基礎(chǔ)設(shè)施的研究上，研究者需要設(shè)備能在新頻帶和更寬帶寬上進行工作,，他們需要創(chuàng)造和分析新的信號類型,，需要靈活、高性能的硬件和軟件解決方案,。主要包括：(1)無線頻譜,，頻帶范圍包括6 GHz以下、28 GHz,、38~40 GHz,、57~64 GHz、70~75 GHz,、81~89 GHz,，帶寬為0.5 GHz~3 GHz;(2)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括對容量,、覆蓋范圍和成本的回傳和fronthaul的新定義,，無線光接口，增強的超密集協(xié)作式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet)和小基站,，軟件定義網(wǎng)絡(luò),，速率遠大于400 Gb/s的光纖以及超高速數(shù)據(jù)總線;(3)GFDM、FBMC,、UFMC,、BFDM,、NOMA等新波形的研究,，以及全雙工和自干擾抵消(SIC);(4)天線技術(shù)，包括可控陣列和大規(guī)模MIMO;(5)無線電硬件,，例如芯片組內(nèi)部速度的提高,、能量管理和軟件定義無線電。
5G還需要聚焦在設(shè)備的研究上,，例如,，新的波形,、放大器、接入設(shè)備,、先進的信號處理器,、全雙工通信、多天線,、多波段,、多種無線接入技術(shù)等。其中,，全雙工通信指同時同頻進行雙向通信,，是5G系統(tǒng)充分挖掘無線頻譜資源的一個重要方向，需要自干擾消除,、雙極化天線和實時操作,。
是德科技5G霸氣宣言：啥都有
Ruetsch女士用3個案例展示了是德科技在5G上提供的支持：5G信道測試解決方案(點擊觀看視頻)，LTE-Advanced 8×8 MIMO(頻帶達1 MHz~6 GHz,，帶寬高達每通道160 MHz),，64通道接收機(精度很高，通道間精確的時間同步,，支持波束賦形)和16通道相干源,。此外是德科技提供了全球第一個5G模型庫，其能提供5G候選波形技術(shù)先進數(shù)字信號處理模塊;端到端物理層發(fā)射和接收仿真模型,，包括空間多路復(fù)用,、空時編碼和多探測方法的MIMO 通道信令方案;生成參考波形以驗證射頻電路設(shè)計。
是德科技主要從4個方面提供5G解決方案：EDA工具,，其能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)級仿真,、RF設(shè)計和天線設(shè)計;信道建模;大規(guī)模MIMO，包括多通道發(fā)送/接收信號驗證,，MIMO/波束賦形測量;新物理層的設(shè)計和驗證,。
? 而這4個方面又是有機結(jié)合的。例如,，是德科技Massive MIMO微波到毫米波頻段解決方案,，其支持寬帶矢量信號產(chǎn)生最高達67 GHz和寬帶矢量信號接收分析最高達50 GHz的測試應(yīng)用，采用是德科技寬帶模塊化儀表與微波毫米波臺式儀表結(jié)合,，完美地將毫米波頻率范圍與超寬帶多通道信號產(chǎn)生和分析結(jié)合,。此外可以結(jié)合89600矢量信號分析平臺、SystemVue和ADS實現(xiàn)5G Massive MIMO信號產(chǎn)生和分析,，研究5G信道建模等,。
Ruetsch女士最后十分霸氣地總結(jié)了是德科技的優(yōu)勢：“硬件+軟件+人=是德科技的新視野。競爭對手可能有某方面的技術(shù)優(yōu)勢,，但是德科技全都有,，從射頻,、數(shù)字信號測試能力，到毫米波和多通道測試,。此外針對中國市場,，是德科技不僅是賣產(chǎn)品，還有著雄厚的研發(fā)團隊,，專門為中國客戶研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品,，很多5G解決方案就是在中國設(shè)計的?！?/p>