行業觀察

5G還有很長的路要走

今年是5G大規模商用的元年，也是5G時代（2020-2030年）的元年，5G的商用發展大幕才剛剛拉開，后面的路還很寬、很長，預計有以下三大階段。

① 今年上半年，5G網絡與終端以NSA為主，并開始向SA演進。目前，5G網絡覆蓋尚不充分（重點覆蓋主要城市城區和普通城市主城區及部分業務需求場景），5G終端與5G模組價格偏高，5G業務集中在eMBB大帶寬類業務上，如視頻類、游戲類應用。

② 今年下半年到2021年，5G SA實現規模商用、URLLC開始升級、邊緣計算按需有序部署， 5G產業鏈逐步成熟。城市城區實現5G網絡連續覆蓋，并逐步向農村業務需求場景拓展，5G終端與5G模組價格下降，5G業務開始向低時延類發展。

③ 2021年下半年及以后，5G網絡覆蓋廣度持續拓展，覆蓋深度、厚度逐漸加強，更大帶寬、更低時延、更高安全性，全面滿足高速率、高可靠、低時延等應用需求，為千行百業的數字化網絡化智能化奠定了基礎，5G行業應用將爆發性增長，5G真正規模化融入各行各業。

需要5G技術不斷演進

目前看來，上述第一階段的目標已經實現。回顧起來，在工信部的指導下，IMT-2020（5G）推進組自2016年1月起開展了5G技術研發試驗（分關鍵技術驗證、技術方案驗證及系統組網驗證幾個階段），華為、中興、愛立信、大唐等主要系統設備廠商深度參與，共同制定設備技術要求及測試規范，全面開展測試驗證，加快推進5G產業成熟；高通等芯片企業以及是德科技等儀表企業積極參與，通過與系統設備廠商開展互聯互通測試，加快構建Rel-15 5G NR完整產業鏈。

上述第二和第三階段，要實現推動5G真正融入百業、服務大眾甚至“5G改變社會”的目標，亟需加速攻關各5G關鍵核心技術。

作為5G完整版本，Rel-16引入了許多增強的系統特征功能，更多地強化eMBB和URLLC類的業務應用性能。具體看，一是以多天線增強、免許可、更高頻段、中繼、固移融合等增強網絡承載能力；二是以SON/MDT、定位、終端節能、語音、切片增強、自動化運營等提升基礎能力；三是以低時延高可靠增強、車聯網、工業互聯網、垂直LAN等拓展垂直行業應用。

5G的技術和標準還在持續發展演進中，即將啟動標準化的Rel-17面向和5G相關的更多垂直行業領域，把Rel-15與Rel-16未能實現及完成的系統功能做得更全面、更精細，以更逼近實現“全頻譜、全覆蓋、全應用”萬物互聯的5G移動通信愿景。具體地，Rel-17第一大類將是低時延高可靠、工業互聯網、網絡輔助的終端節能、多天線技術增強、定位、車聯網、中繼技術、更高頻譜通信、免許可方案、衛星通信、服務化架構增強、網絡切片、網絡自動化、SON邊緣計算等延續性項目；Rel-17第二大類將是多播廣播、終端直接通信（面向應急通信與商業應用）、多SIM終端優化、交互式業務、小數據傳輸優化方案、覆蓋增強、面向中等速率與區域性覆蓋的大連接應用等新項目，使能新應用、新能力。（注：點擊文末“閱讀原文”可下載5G RAN測試最全資料包）

堅強支撐：5G測試測量

業內權威專家預計，2021年-2022年將是基于Rel-16的完整5G網絡建設階段，2023年-2025年將基于Rel-17實現5G網絡的能力提升。

可見，面向Rel-16與Rel-17，端到端5G產業將要進入到新的、更大的創新發展階段。

整個5G產業涉及到芯片、終端、基站、5G 網絡、芯片設計的工具軟件、芯片代工線、儀器儀表（測試測量）、操作系統、APP等，其中，測試技術貫穿于后續5G基站、芯片、終端的研發、生產、驗收等各環節，將直接影響到后續整個5G產業鏈的產業化進程。

所以可以說，通信測試測量能走多遠，5G就能走多遠。可以預見，隨著后續5G移動寬帶網絡、物聯網的繼續深入發展，尤其是針對工業中的新應用、醫療和機器人控制、汽車間通信等領域實現萬物互聯等，相應的對基站模擬器、終端模擬器、射頻一致性測試系統、RRM一致性測試系統、Massive MIMO信號分析儀、Massive MIMO信道模擬器等測試設備的需求也越來越廣泛。比如：

① 亟需終端模擬器進行系統原型驗證。后續5G通信技術系統級研發與原型驗證亟需5G終端模擬器的支撐。模擬器需要滿足5G多場景技術需求，以完成5G終端物理層和高層協議模擬，可靈活地實現終端側的空口技術方案，配合系統設備廠商完成各類5G新技術試驗。

② 亟需5G信號模擬與分析儀器。在設備開發與生產中，需對加工部件、半成品各類參數進行定性或定量的測試或監試。在整機制成之后需對整機的功能、性能、可靠性進行全面的測試。測試后的數據，經過整理和分析、評價，把結果對照開發生產進程中的現象和問題進行處理。只有經過上述復雜而精確測試操作才能保證更多、更快、更好地生產出價格更低的5G新產品供應市場。

比如，毫米波是5G的關鍵技術之一，國內的毫米波頻段可能包括24.75-27.5GHz和37-42.5GHz，應用前景極其廣闊，但尤其是功放（PA）等射頻器件面臨嚴峻挑戰。國內正在全力開發支持上述頻段和800MHz帶寬的PA產品。傳統的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射功率和更大的調制帶寬。對于128、256通道通道的測試，甚至未來1024通道的測試，通道數量劇增帶來測試設備成本的劇增，以及通道間一致性的校準和修正所帶來的測試效率的降低等，亟需快速、經濟的微波毫米波測試解決方案。據悉，是德科技等國際領先型測試測量企業早在2015年就開始創建5G毫米波和超寬帶無線通信的原型試驗平臺，基于SystemVue仿真軟件進行了當時業界最早的超高速數據吞吐率試驗，至今已有很深厚的技術積累。

③ 亟需5G信道模擬器仿真復雜信道環境。比如，后續Massive MIMO及其相關技術的理論與應用研究，如信號處理、編解碼、調制解調、資源管理、正交導頻設計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上。為了基于信道測量的方法研究新頻段的5G信道模型，從而掌握5G信道的實際環境下的變化規律，需要搭建高性能信道測量平臺，并根據應用場景需求，選擇測量場景開展信道測量活動。復雜信道的傳播環境惡劣，且具有較大的動態隨機性，亟需高質量5G信道模擬器，以支撐5G系統基帶與射頻芯片、基站與終端系統的快速開發與部署，并支撐后續更大規模的5G網絡建設維護。

5G NR從Rel-15向Rel-16和Rel-17的演進，實質就是逐步實現ITU提出的5G的三大應用場景與八大關鍵性能指標的過程，超寬帶、極高速、多通道、全頻譜、真實場景模擬甚至仿真等對于測試測量提出了嚴峻的挑戰。

后續5G產業的快速、穩步發展，需要得到優質的測試測量的堅強保障。據觀察，在測試測量市場上具備頂端優勢的巨頭企業，已經形成了門類齊全、性能達到全球最高水平的5G測試測量產品體系，現匯集5G NR RAN測試非常齊全的資料包，供業界參考，內容涵蓋5G技術基礎知識、移動通信網絡運營商5G部署時的測試與空口測試、5G信號生成與分析、5G天線與元器件測試、5G部署路測、5G基站制造時的測試、面向5G質量保證的測試（5G NR一致性測試/O-RAN射頻測試教程/5G核心網驗證最佳實踐/UEE終端仿真器教程/具有相控陣天線的5G空口現場測試系統/信道仿真解決方案）等。
責任編輯:pj