行業(yè)觀察

5G還有很長(zhǎng)的路要走

今年是5G大規(guī)模商用的元年，也是5G時(shí)代（2020-2030年）的元年，5G的商用發(fā)展大幕才剛剛拉開，后面的路還很寬、很長(zhǎng)，預(yù)計(jì)有以下三大階段。

① 今年上半年，5G網(wǎng)絡(luò)與終端以NSA為主，并開始向SA演進(jìn)。目前，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚不充分（重點(diǎn)覆蓋主要城市城區(qū)和普通城市主城區(qū)及部分業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景），5G終端與5G模組價(jià)格偏高，5G業(yè)務(wù)集中在eMBB大帶寬類業(yè)務(wù)上，如視頻類、游戲類應(yīng)用。

② 今年下半年到2021年，5G SA實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用、URLLC開始升級(jí)、邊緣計(jì)算按需有序部署， 5G產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟。城市城區(qū)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋，并逐步向農(nóng)村業(yè)務(wù)需求場(chǎng)景拓展，5G終端與5G模組價(jià)格下降，5G業(yè)務(wù)開始向低時(shí)延類發(fā)展。

③ 2021年下半年及以后，5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣度持續(xù)拓展，覆蓋深度、厚度逐漸加強(qiáng)，更大帶寬、更低時(shí)延、更高安全性，全面滿足高速率、高可靠、低時(shí)延等應(yīng)用需求，為千行百業(yè)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化奠定了基礎(chǔ)，5G行業(yè)應(yīng)用將爆發(fā)性增長(zhǎng)，5G真正規(guī)?；谌敫餍懈鳂I(yè)。

需要5G技術(shù)不斷演進(jìn)

目前看來，上述第一階段的目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)?；仡櫰饋?，在工信部的指導(dǎo)下，IMT-2020（5G）推進(jìn)組自2016年1月起開展了5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)（分關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證、技術(shù)方案驗(yàn)證及系統(tǒng)組網(wǎng)驗(yàn)證幾個(gè)階段），華為、中興、愛立信、大唐等主要系統(tǒng)設(shè)備廠商深度參與，共同制定設(shè)備技術(shù)要求及測(cè)試規(guī)范，全面開展測(cè)試驗(yàn)證，加快推進(jìn)5G產(chǎn)業(yè)成熟；高通等芯片企業(yè)以及是德科技等儀表企業(yè)積極參與，通過與系統(tǒng)設(shè)備廠商開展互聯(lián)互通測(cè)試，加快構(gòu)建Rel-15 5G NR完整產(chǎn)業(yè)鏈。

上述第二和第三階段，要實(shí)現(xiàn)推動(dòng)5G真正融入百業(yè)、服務(wù)大眾甚至“5G改變社會(huì)”的目標(biāo)，亟需加速攻關(guān)各5G關(guān)鍵核心技術(shù)。

作為5G完整版本，Rel-16引入了許多增強(qiáng)的系統(tǒng)特征功能，更多地強(qiáng)化eMBB和URLLC類的業(yè)務(wù)應(yīng)用性能。具體看，一是以多天線增強(qiáng)、免許可、更高頻段、中繼、固移融合等增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)承載能力；二是以SON/MDT、定位、終端節(jié)能、語音、切片增強(qiáng)、自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)等提升基礎(chǔ)能力；三是以低時(shí)延高可靠增強(qiáng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、垂直LAN等拓展垂直行業(yè)應(yīng)用。

5G的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)還在持續(xù)發(fā)展演進(jìn)中，即將啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化的Rel-17面向和5G相關(guān)的更多垂直行業(yè)領(lǐng)域，把Rel-15與Rel-16未能實(shí)現(xiàn)及完成的系統(tǒng)功能做得更全面、更精細(xì)，以更逼近實(shí)現(xiàn)“全頻譜、全覆蓋、全應(yīng)用”萬物互聯(lián)的5G移動(dòng)通信愿景。具體地，Rel-17第一大類將是低時(shí)延高可靠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)輔助的終端節(jié)能、多天線技術(shù)增強(qiáng)、定位、車聯(lián)網(wǎng)、中繼技術(shù)、更高頻譜通信、免許可方案、衛(wèi)星通信、服務(wù)化架構(gòu)增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)切片、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、SON邊緣計(jì)算等延續(xù)性項(xiàng)目；Rel-17第二大類將是多播廣播、終端直接通信（面向應(yīng)急通信與商業(yè)應(yīng)用）、多SIM終端優(yōu)化、交互式業(yè)務(wù)、小數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化方案、覆蓋增強(qiáng)、面向中等速率與區(qū)域性覆蓋的大連接應(yīng)用等新項(xiàng)目，使能新應(yīng)用、新能力。（注：點(diǎn)擊文末“閱讀原文”可下載5G RAN測(cè)試最全資料包）

堅(jiān)強(qiáng)支撐：5G測(cè)試測(cè)量

業(yè)內(nèi)權(quán)威專家預(yù)計(jì)，2021年-2022年將是基于Rel-16的完整5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，2023年-2025年將基于Rel-17實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的能力提升。

可見，面向Rel-16與Rel-17，端到端5G產(chǎn)業(yè)將要進(jìn)入到新的、更大的創(chuàng)新發(fā)展階段。

整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)涉及到芯片、終端、基站、5G 網(wǎng)絡(luò)、芯片設(shè)計(jì)的工具軟件、芯片代工線、儀器儀表（測(cè)試測(cè)量）、操作系統(tǒng)、APP等，其中，測(cè)試技術(shù)貫穿于后續(xù)5G基站、芯片、終端的研發(fā)、生產(chǎn)、驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)，將直接影響到后續(xù)整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

所以可以說，通信測(cè)試測(cè)量能走多遠(yuǎn)，5G就能走多遠(yuǎn)?？梢灶A(yù)見，隨著后續(xù)5G移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)的繼續(xù)深入發(fā)展，尤其是針對(duì)工業(yè)中的新應(yīng)用、醫(yī)療和機(jī)器人控制、汽車間通信等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)萬物互聯(lián)等，相應(yīng)的對(duì)基站模擬器、終端模擬器、射頻一致性測(cè)試系統(tǒng)、RRM一致性測(cè)試系統(tǒng)、Massive MIMO信號(hào)分析儀、Massive MIMO信道模擬器等測(cè)試設(shè)備的需求也越來越廣泛。比如：

① 亟需終端模擬器進(jìn)行系統(tǒng)原型驗(yàn)證。后續(xù)5G通信技術(shù)系統(tǒng)級(jí)研發(fā)與原型驗(yàn)證亟需5G終端模擬器的支撐。模擬器需要滿足5G多場(chǎng)景技術(shù)需求，以完成5G終端物理層和高層協(xié)議模擬，可靈活地實(shí)現(xiàn)終端側(cè)的空口技術(shù)方案，配合系統(tǒng)設(shè)備廠商完成各類5G新技術(shù)試驗(yàn)。

② 亟需5G信號(hào)模擬與分析儀器。在設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)中，需對(duì)加工部件、半成品各類參數(shù)進(jìn)行定性或定量的測(cè)試或監(jiān)試。在整機(jī)制成之后需對(duì)整機(jī)的功能、性能、可靠性進(jìn)行全面的測(cè)試。測(cè)試后的數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理和分析、評(píng)價(jià)，把結(jié)果對(duì)照開發(fā)生產(chǎn)進(jìn)程中的現(xiàn)象和問題進(jìn)行處理。只有經(jīng)過上述復(fù)雜而精確測(cè)試操作才能保證更多、更快、更好地生產(chǎn)出價(jià)格更低的5G新產(chǎn)品供應(yīng)市場(chǎng)。

比如，毫米波是5G的關(guān)鍵技術(shù)之一，國內(nèi)的毫米波頻段可能包括24.75-27.5GHz和37-42.5GHz，應(yīng)用前景極其廣闊，但尤其是功放（PA）等射頻器件面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國內(nèi)正在全力開發(fā)支持上述頻段和800MHz帶寬的PA產(chǎn)品。傳統(tǒng)的CMOS工藝PA無法提供足夠高的輸出功率，而GaAs和GaN工藝的PA能夠在毫米波頻段支持更高的發(fā)射功率和更大的調(diào)制帶寬。對(duì)于128、256通道通道的測(cè)試，甚至未來1024通道的測(cè)試，通道數(shù)量劇增帶來測(cè)試設(shè)備成本的劇增，以及通道間一致性的校準(zhǔn)和修正所帶來的測(cè)試效率的降低等，亟需快速、經(jīng)濟(jì)的微波毫米波測(cè)試解決方案。據(jù)悉，是德科技等國際領(lǐng)先型測(cè)試測(cè)量企業(yè)早在2015年就開始創(chuàng)建5G毫米波和超寬帶無線通信的原型試驗(yàn)平臺(tái)，基于SystemVue仿真軟件進(jìn)行了當(dāng)時(shí)業(yè)界最早的超高速數(shù)據(jù)吞吐率試驗(yàn)，至今已有很深厚的技術(shù)積累。

③ 亟需5G信道模擬器仿真復(fù)雜信道環(huán)境。比如，后續(xù)Massive MIMO及其相關(guān)技術(shù)的理論與應(yīng)用研究，如信號(hào)處理、編解碼、調(diào)制解調(diào)、資源管理、正交導(dǎo)頻設(shè)計(jì)以及三維波束賦形等，必須建立在合理的無線信道模型基礎(chǔ)上。為了基于信道測(cè)量的方法研究新頻段的5G信道模型，從而掌握5G信道的實(shí)際環(huán)境下的變化規(guī)律，需要搭建高性能信道測(cè)量平臺(tái)，并根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需求，選擇測(cè)量場(chǎng)景開展信道測(cè)量活動(dòng)。復(fù)雜信道的傳播環(huán)境惡劣，且具有較大的動(dòng)態(tài)隨機(jī)性，亟需高質(zhì)量5G信道模擬器，以支撐5G系統(tǒng)基帶與射頻芯片、基站與終端系統(tǒng)的快速開發(fā)與部署，并支撐后續(xù)更大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)維護(hù)。

5G NR從Rel-15向Rel-16和Rel-17的演進(jìn)，實(shí)質(zhì)就是逐步實(shí)現(xiàn)ITU提出的5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景與八大關(guān)鍵性能指標(biāo)的過程，超寬帶、極高速、多通道、全頻譜、真實(shí)場(chǎng)景模擬甚至仿真等對(duì)于測(cè)試測(cè)量提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

后續(xù)5G產(chǎn)業(yè)的快速、穩(wěn)步發(fā)展，需要得到優(yōu)質(zhì)的測(cè)試測(cè)量的堅(jiān)強(qiáng)保障。據(jù)觀察，在測(cè)試測(cè)量市場(chǎng)上具備頂端優(yōu)勢(shì)的巨頭企業(yè)，已經(jīng)形成了門類齊全、性能達(dá)到全球最高水平的5G測(cè)試測(cè)量產(chǎn)品體系，現(xiàn)匯集5G NR RAN測(cè)試非常齊全的資料包，供業(yè)界參考，內(nèi)容涵蓋5G技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商5G部署時(shí)的測(cè)試與空口測(cè)試、5G信號(hào)生成與分析、5G天線與元器件測(cè)試、5G部署路測(cè)、5G基站制造時(shí)的測(cè)試、面向5G質(zhì)量保證的測(cè)試（5G NR一致性測(cè)試/O-RAN射頻測(cè)試教程/5G核心網(wǎng)驗(yàn)證最佳實(shí)踐/UEE終端仿真器教程/具有相控陣天線的5G空口現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)/信道仿真解決方案）等。
責(zé)任編輯:pj