ITU-R(國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線電通信組)和3GPP都對(duì)5G做了相應(yīng)的定義,這個(gè)定義非常類似,主要覆蓋3個(gè)方向。第一,更大數(shù)據(jù)吞吐的帶寬,更好的數(shù)據(jù)體驗(yàn),即5G要提供超過(guò)10 Gb/s的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率。第二,大規(guī)模的機(jī)器通信,物物交流,即5G要能兼容超過(guò)100 個(gè)。第三,高可靠低時(shí)延通信,即5G要提供小于1 ms的時(shí)延,以保障任務(wù)關(guān)鍵型的一些應(yīng)用,比如自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。
在近日的易維訊年度中國(guó)ICT媒體論壇上,NI中國(guó)地區(qū)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)指出,回顧2016年5G的發(fā)展,有兩件值得回顧的事情。第一是去年上半年火起來(lái)的NB-IOT(窄帶物聯(lián)網(wǎng)),在2月份的巴塞羅那MWC上被很多中國(guó)公司提起;另一個(gè)是年底華為公司主推的Polar碼被3GPP最終確定為5G eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)場(chǎng)景的控制信道編碼方案?!霸?G不斷標(biāo)準(zhǔn)化的歷程中,我覺(jué)得這些算是小小的技術(shù)里程碑?!?/p>
姚遠(yuǎn)表示,根據(jù)多年行業(yè)積累,NI公司總結(jié)出了4個(gè)可能影響到5G產(chǎn)業(yè)和測(cè)試的觀點(diǎn)。
第一個(gè)觀點(diǎn):原型化推動(dòng)5G從概念走向現(xiàn)實(shí)
原型化是在5G的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中非常重要的一個(gè)步驟,它是后面的原理,可以推動(dòng)5G從概念走向現(xiàn)實(shí)。其中,軟件無(wú)線電是非常重要的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。在軟件無(wú)線電中,最重要的其實(shí)是軟件部分,在CPU、GPU等上面的軟件實(shí)際上需要設(shè)計(jì)者自己開(kāi)發(fā)、定義射頻等硬件的功能。這會(huì)面臨很多挑戰(zhàn),例如軟件定義的工具都是分立的,無(wú)法用一種語(yǔ)言完成5G的開(kāi)發(fā),需要學(xué)習(xí)不同工具實(shí)現(xiàn)5G的技術(shù)構(gòu)想,因此,一整套比較完整的做軟件無(wú)線電原型化的工具是重要的。
第二個(gè)觀點(diǎn):帶寬是未來(lái)無(wú)線通訊在5G時(shí)代最重要的
5G的趨勢(shì)要提供給消費(fèi)者一個(gè)進(jìn)入式的、非常好的數(shù)據(jù)體驗(yàn),這就需要帶寬?!?G或者說(shuō)通訊的發(fā)展就是一個(gè)帶寬的發(fā)展史,是人類能不能掌握足夠好的帶寬資源,做我們想做的事情?!币h(yuǎn)說(shuō)。
從最早的1991年時(shí)GSM時(shí)代9.6 Kbps的數(shù)據(jù)帶寬,到1998年GPRS時(shí)代 40 Kbps的數(shù)據(jù)帶寬,到2001年UMTS時(shí)代384 Kbps的數(shù)據(jù)帶寬,到2008年HSPA時(shí)代42 Mbps的數(shù)據(jù)帶寬,再到2010年LTE 時(shí)代通過(guò)載波聚合的方式實(shí)現(xiàn)了100 Mbps的數(shù)據(jù)帶寬,最后到未來(lái)2020年5G商用時(shí),我們希望實(shí)現(xiàn)10 Gbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率、高速移動(dòng)時(shí)能達(dá)到100 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。
5G時(shí)期對(duì)于頻譜的使用有一個(gè)創(chuàng)新的觀點(diǎn),即在移動(dòng)通訊的應(yīng)用上希望能夠使用毫米波。毫米波作為一個(gè)全新的頻譜或波段,需要通過(guò)信道測(cè)量去了解這個(gè)波段的特點(diǎn),去測(cè)試它的氣損、雨損等。接著就需要在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)現(xiàn)毫米波的通訊原型。
以諾基亞為例,它在2014年使用73 GHz頻段,用1*1單入單出的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了2.3 Gbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率;2015年大幅度提升設(shè)計(jì)架構(gòu),有2GHz的帶寬,在73 GHz頻段上通過(guò)使用2*2的架構(gòu)雙進(jìn)雙出,將峰值傳輸速度提升到了5G定義中的10 Gbps以上;2016年,通過(guò)提升調(diào)制的方式,進(jìn)一步將峰值傳輸速度提升到14.5 Gbps以上,并且是經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)之后的真實(shí)傳輸速率。
第三個(gè)觀點(diǎn):智能設(shè)備的爆發(fā)式增長(zhǎng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,包括可穿戴設(shè)備在內(nèi)設(shè)備量將出現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng),需要用到的通訊的設(shè)備量也是爆發(fā)性增長(zhǎng)。根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè),到2020年,將有超過(guò)500億的設(shè)備被接入到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。傳統(tǒng)的測(cè)試手段(DUT-Centric)無(wú)法測(cè)量如此大的數(shù)據(jù),不可能用500億種測(cè)試結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)500億個(gè)設(shè)備,那么應(yīng)該如何測(cè)試?
我們可以做一個(gè)范式轉(zhuǎn)移,把它歸歸類。以做智能家居的NEST為例,它有一個(gè)電子溫度計(jì)與家庭的空調(diào)、加濕器等項(xiàng)鏈,可以根據(jù)溫度變化控制智能家居設(shè)備的開(kāi)關(guān)。這樣的集大成者里面有各式各樣的傳感器、電源、WIFI等,需要用一個(gè)更加平臺(tái)化的方式做測(cè)試,用模塊化的儀器應(yīng)對(duì)它。
第四個(gè)觀點(diǎn):時(shí)間決定一切
自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用對(duì)于延遲和穩(wěn)定性有更高的要求。以無(wú)人駕駛為例,機(jī)器需要分辨大量場(chǎng)景中的物體,并做出決定。如何模擬這些場(chǎng)景,如何將這些場(chǎng)景讓實(shí)驗(yàn)者們非??焖俚倪M(jìn)行仿真,需要一個(gè)系統(tǒng)上的辦法。
不同技術(shù)中,從時(shí)延和靈活性來(lái)排序的話;Backplane Timing非常精確,但靈活性不高;Structured Dataflow比較高延遲,但有很好的靈活性。不同的技術(shù)可以幫助完成應(yīng)對(duì)不同針對(duì)任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用要求的一些場(chǎng)景。