隨著第一版的5G新無線(5G NR) Release 15標準在去年12月底定，來自全球各地的電信營運商與技術(shù)供貨商在今年的世界移動通信大會(MWC 2018)齊聚一堂，競相發(fā)布其5G芯片、天線、互操作性測試結(jié)果、新的合作伙伴關(guān)系以及5G商用部署計劃。

移動產(chǎn)業(yè)的目標是盡早在2019年啟動并運行5G網(wǎng)絡(luò)。

然而，在編織所有美好的愿景背后，很顯然地，必須仰賴毫米波(mmWave)頻段布署其5G網(wǎng)絡(luò)的美國蜂窩營運商，目前正面臨一連串前所未有的設(shè)計、驗證和實施等問題。

是德科技(Keysight Technologies)通訊部門策略規(guī)劃經(jīng)理Michael Griffin說：“針對6GHz以下的射頻(RF)蜂窩(Cellular)頻段，我們只需要關(guān)注信號質(zhì)量如何?！比缃癫捎?G毫米波，“我們最需要擔心的第一件事就是信號在哪里。”

5G的毫米波頻段目前仍存在著高傳播損耗、(directivity)以及靈敏度受阻礙等問題。

聯(lián)發(fā)科技(MediaTek)總裁陳一舟(Joe Chen)在接受《EE Times》采訪時說：“我們目前正大量投資于5G?！彼a充說，“雖然在4G時代落后了，但從那時起我們的調(diào)制解調(diào)器團隊進行了大量的工作，應(yīng)該能夠滿足先進的5G技術(shù)要求?！?/p>

這說起來簡單，但5G毫米波在系統(tǒng)與芯片設(shè)計方面的要求與4G截然不同。由于信號具有高度指向性的本質(zhì)以及更高的損耗，供貨商必須開發(fā)多種天線。

陳一舟坦言，根據(jù)使用者如何拿手機、與其頭部有多么接近或者是否邊走路邊講電話等情況，都可能很容易失去信號。

對于移動產(chǎn)業(yè)而言，當務(wù)之急在于必須掌握RF設(shè)計方面的知識，以及為手機內(nèi)部的天線數(shù)組進行更策略性的布局。

英特爾(Intel)在MWC展示了首款采用5G技術(shù)的二合一概念個人計算機(PC)。有些參觀者對其罕見的天線布局感到意外。英特爾在這款PC原型機的背面整合了兩個4 x 4組件組成的大型天線模塊。

英特爾展示二合一PC原型，背面搭載兩個大型的天線數(shù)組單元

聯(lián)發(fā)科技

在5G時代，你可能經(jīng)常會被問到：“你拿5G智能型手機的姿勢對嗎？”

5G手機的設(shè)計師注意到消費者拿手機的方式很不一樣。由于5G毫米波RF信號對于障礙物十分敏感，包括使用者的手、頭部或鼻子，都可能在無意中阻擋了信號傳輸。

聯(lián)發(fā)科展示搭載最新5G技術(shù)的手機原型

5G毫米波信號并不是靜態(tài)的；波束成形可以持續(xù)地變化。手機需要一組接收5G毫米波信號的天線組件。例如，聯(lián)發(fā)科在MWC展示的5G原型中加進了兩個2 x 8的天線組件。天線數(shù)組越大，接收效果越好。但天線必須在緊密封裝的手機中與電池爭奪空間。

華為(Huawei)

華為在今年MWC的展示重點都與5G客戶端設(shè)備(CPE)有關(guān)。

華為展示5G移動Wi-Fi (左)、5G CPE(中間)和5G調(diào)制解調(diào)器芯片

高通

去年MWC的5G重點在于從理論上討論5G的潛在應(yīng)用——從大規(guī)模寬帶到關(guān)鍵的通訊以及大規(guī)模機器通訊。

今年，高通(Qualcomm)的展示將轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬5G的測試結(jié)果。其模擬建模了德國法蘭克福(Frankfurt)和美國舊金山(San Francisco)的實際情況——這兩個城市都以現(xiàn)有的基地臺位置與頻譜分配為基礎(chǔ)。

舊金山的模擬基礎(chǔ)在于一個執(zhí)行于800MHz、28GHz頻譜的毫米波建模網(wǎng)絡(luò)。4G的中級瀏覽速度為71Mbps；到了5G時代，它將跳升至1.5Gbps。對于許多營運商而言，目前的5G都屬于“大規(guī)模寬帶”，以便更快速地瀏覽網(wǎng)頁和下載8K視頻。

高通發(fā)表自家5G調(diào)制解調(diào)器芯片——X50

高通列舉18家主要的公司都將在2019年發(fā)表的5G移動設(shè)備中整合其X50調(diào)制解調(diào)器系列，包括諾基亞(Nokia)/HMD、Sony、小米(Xiaomi)、Oppo、Vivo、宏達電(HTC)、LG、Asus、ZTE、夏普(Sharp)和富士通(Fujitsu)等公司。不過，在這份名單中獨缺全球前三大手機制造商——蘋果(Apple)、華為和三星(Samsung)。

英特爾

英特爾在其二合一“概念”PC的背面加進了5G和天線數(shù)組的設(shè)計，引發(fā)諸多討論。這兩塊模塊不僅巨大，而且位于一個不尋常的位置。英特爾一直圍繞著5G毫米波進行大量實驗，試圖解決這個問題。

英特爾展示其39GHz 5G RFIC與天線數(shù)組

5G毫米波天線數(shù)組的布局在基于5G蜂巢式的車對車(V2V)、車對基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)方面將變得更加重要。如果僅僅改變手中的重量就可能很輕易地失去手機信號，那么想象一下以70mph的時速執(zhí)行任務(wù)關(guān)鍵的V2V通訊將面臨多大的挑戰(zhàn)。

Baljit Singh說，英特爾在MWC展示的車輛中內(nèi)建4個5G天線數(shù)組模塊——分別位于這輛SUV的前面、后面以及兩側(cè)?！叭ツ晡覀冊跂|京御臺場與Docomo、電裝(Denso)和愛立信(Ericsson)合作測試基于5G的C-V2X。它的進展十分順利，我們很快就可以完成這項任務(wù)?！?/p>

英特爾連手Docomo、Denso和愛立信進行基于5G的C-V2X測試

愛立信

愛立信(Ericsson)工程師Daniel Figueiredo展示高通與愛立信合作開發(fā)的5G NR試驗成果。盡管4G無線信號在3.5GHz頻段下能夠達到幾公里，但他表示，5G毫米波信號只能延伸幾百公尺，這意味著營運商必須安裝許多小型基地臺。

Daniel Figueiredo解釋5G NR技術(shù)

對于5G的關(guān)注主要集中在大規(guī)模頻段上。NTT Docomo智慧ICT平臺研究部下城拓也(Takuya Shimojo)藉由愛立信的攤位展示日本營運商的”5G核心“(5G Core)成果。例如，網(wǎng)絡(luò)切片(network slicing)技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)服務(wù)的關(guān)鍵。他解釋，該技術(shù)將根據(jù)所需時間與位置以分布式網(wǎng)絡(luò)提供連接能力，而非傳統(tǒng)以垂直分組方式在單一網(wǎng)絡(luò)中定位網(wǎng)絡(luò)功能。

NTT Docomo智慧ICT平臺研究部下城拓也在愛立信攤位展示5G Core成果

是德科技

是德科技展示為5G設(shè)計打造的小型天線量測暗室。Michael Griffin指出，5G毫米波本身就很復雜了，再加上5G NR與2G、3G、4G、802.11、免授權(quán)頻譜共存，帶來無止盡的各種頻段組合，造成了LTE和5G NR之間的各種問題，包括時間校準、功率傳輸、信號協(xié)調(diào)與移動性等。

是德科技通訊部門策略規(guī)劃經(jīng)理Michael Griffin認為，在5G毫米波時代，最怕找不到5G信號…

OTA測試需要天線量測暗室和設(shè)備，為發(fā)射機產(chǎn)生已知的模擬毫米波信號，然后分析由喇叭天線擷取的發(fā)射信號。是德科技為芯片設(shè)計人員提供這樣的測試暗室。例如，新創(chuàng)公司Movandi與Keysight合作驗證其mmWave前端波束成形設(shè)計。針對Movandi，是德科技的Movandi說：“在新創(chuàng)公司的RFIC和波束成形天線數(shù)組方面，Movandi似乎比其他公司的進展更早幾步?！?/p>

是德科技展示5G小型天線量測暗室

FCC

美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)主席Ajit Pai在MWC發(fā)展專題演講中表示，他計劃在今年秋天舉行毫米波頻段拍賣會。更具體地說，他指的是在今年11月將會拍賣28GHz頻譜，隨后則是針對24GHz頻譜進行拍賣。

FCC主席在MWC發(fā)表專題演講