電信/量測(cè)公司研發(fā)有成　5G網(wǎng)路原型設(shè)計(jì)加速成形 —— 文章正文2015-05-18

    5G通訊網(wǎng)路發(fā)展鳴槍開(kāi)跑。電信營(yíng)運(yùn)商及量測(cè)儀器開(kāi)發(fā)商近來(lái)紛紛揭橥5G技術(shù)研發(fā)初步成果，包括成功建立5G虛擬化云端無(wú)線(xiàn)接取網(wǎng)路(C-RAN)平臺(tái)，以及推出相關(guān)技術(shù)的測(cè)試和驗(yàn)證解決方案，將有助加快5G網(wǎng)路原型設(shè)計(jì)，達(dá)成在2020年啟動(dòng)商用的目標(biāo)。

    5G成為2015年全球行動(dòng)通訊大會(huì)(MWC)最大亮點(diǎn)。行動(dòng)寬頻網(wǎng)路頻寬需求不斷高漲，已刺激電信營(yíng)運(yùn)商/設(shè)備業(yè)者、晶片商和各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)研究組織提早投入5G技術(shù)布局，包括中國(guó)移動(dòng)、澳洲電信(Telstra)、愛(ài)立信(Ericsson)與Altera等廠(chǎng)商皆在2015年MWC發(fā)布未來(lái)的5G研究計(jì)畫(huà)，以及初期技術(shù)和場(chǎng)域測(cè)試成果，將為下世代行動(dòng)通訊網(wǎng)路發(fā)展端來(lái)牛肉。

    5G浪潮席卷通訊產(chǎn)業(yè)

    繼長(zhǎng)程演進(jìn)計(jì)畫(huà)(LTE)、LTE-Advanced之后，5G標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)網(wǎng)路接取技術(shù)發(fā)展也迅速浮上臺(tái)面，將成為通訊產(chǎn)業(yè)鏈未來(lái)幾年的投資和研發(fā)焦點(diǎn)。為搶占市場(chǎng)先機(jī)，全球主要電信業(yè)者和設(shè)備商無(wú)不積極卡位，正式引爆5G革命浪潮。

    其中，中國(guó)移動(dòng)已攜手Altera在2015年MWC展示5G虛擬化云端無(wú)線(xiàn)接取網(wǎng)路(C-RAN)平臺(tái)，將有助加速下一代集中式、可協(xié)調(diào)的5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路成形，以大幅提高用戶(hù)在網(wǎng)路訊號(hào)邊緣時(shí)的聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的通道容量、頻譜效率，并降低網(wǎng)路功耗和布建復(fù)雜度。

    中國(guó)移動(dòng)研究院首席科學(xué)家Chih-LinI表示，中國(guó)移動(dòng)研究院(CMRI)首次發(fā)表C-RAN概念，至今已約5年時(shí)間，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)為此一方案是5G網(wǎng)路不可或缺的要素，而選擇Altera做為關(guān)鍵合作夥伴，可引入先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列(FPGA)技術(shù)和設(shè)計(jì)支援，滿(mǎn)足新一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路對(duì)功耗、運(yùn)算效能、靈活性和成本的嚴(yán)格要求，進(jìn)而加速邁向5G世代。

    據(jù)悉，中國(guó)移動(dòng)研究院和Altera在2014年即建立策略合作關(guān)系，雙方共同運(yùn)用FPGA優(yōu)化C-RAN系統(tǒng)資料處理、零組件互連和回程資料傳送，歷經(jīng)近1年的努力，方能在2015年MWC展出完整的5G虛擬化網(wǎng)路設(shè)計(jì)概念。

    無(wú)獨(dú)有偶，愛(ài)立信與澳洲電信亦看中MWC展會(huì)對(duì)通訊產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)性意義，合作揭橥5G無(wú)線(xiàn)接取及核心網(wǎng)路概念性架構(gòu)，并宣布將利用愛(ài)立信的云端系統(tǒng)、路由器6000系列、演進(jìn)式封包核心(EPC)網(wǎng)路技術(shù)、軟體定義網(wǎng)路(SDN)控制器、IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)等核心要素，投入5G專(zhuān)案研究和場(chǎng)域測(cè)試。

    澳洲電信集團(tuán)網(wǎng)路部門(mén)主管MikeWright表示，雖然5G世界尚未來(lái)臨，但對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)者而言，立即著手標(biāo)準(zhǔn)及網(wǎng)路驗(yàn)證等基礎(chǔ)工作非常重要，以利縮短技術(shù)學(xué)習(xí)曲線(xiàn)。

    愛(ài)立信、澳洲電信除依循3GPP研擬的通用標(biāo)準(zhǔn)外，亦將定義可s完全符合澳洲電信未來(lái)的5G網(wǎng)路架構(gòu)和服務(wù)要求的規(guī)范。不僅如此，兩家公司計(jì)畫(huà)在今年下半年，于瑞典愛(ài)立信先進(jìn)技術(shù)中心進(jìn)行5G技術(shù)驗(yàn)證，隨后則將在澳洲當(dāng)?shù)卣归_(kāi)5G場(chǎng)域測(cè)試。

    愛(ài)立信澳洲、紐西蘭及斐濟(jì)地區(qū)總裁洪凱申(HakanEriksson)強(qiáng)調(diào)，5G網(wǎng)路需要透過(guò)涵蓋設(shè)備、無(wú)線(xiàn)接取及核心網(wǎng)路在內(nèi)的端到端方式加以實(shí)現(xiàn)，該公司與澳洲電信垂直合作，將能深入了解各項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)對(duì)網(wǎng)路帶來(lái)的影響和效益，同時(shí)也能盡早部署5G機(jī)器類(lèi)型通訊(MTC)，讓公共事業(yè)、物流及農(nóng)業(yè)亦能加入未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通訊的一環(huán)。

    除電信營(yíng)運(yùn)商和設(shè)備廠(chǎng)外，羅德史瓦茲(R&S)、國(guó)家儀器(NI)等量測(cè)儀器大廠(chǎng)也不遺余力推展5G相關(guān)測(cè)試技術(shù)，以尋求新一波發(fā)展高峰。

    卡位5G商機(jī)R&S力推毫米波測(cè)試

    看準(zhǔn)5G極有可能在毫米波(mmWave)頻段運(yùn)行，顛覆既有行動(dòng)通訊網(wǎng)路形式，R&S已于2015年MWC率先發(fā)布一系列支援毫米波寬頻測(cè)試的解決方案，包含向量訊號(hào)產(chǎn)生器、數(shù)位示波器和訊號(hào)暨頻譜分析儀，協(xié)助通訊晶片商和設(shè)備制造商加速接軌5G設(shè)計(jì)。

    R&S表示，該公司積極參與韓國(guó)5G論壇(5GForum)、英國(guó)5G創(chuàng)新研究中心(5GInnovationCentre)、NGMN5GInitiative組織，以及德國(guó)德勒斯登工業(yè)大學(xué)(TechnischeUniversitatDresden)5G實(shí)驗(yàn)室，因而能掌握技術(shù)演進(jìn)方向，盡早部署合適的測(cè)試方案?，F(xiàn)階段，該公司訊號(hào)暨頻譜分析儀搭載特殊軟體方案，分析頻寬已可提升至2GHz、支援高達(dá)67GHz頻率范圍，適用于當(dāng)前5G行動(dòng)網(wǎng)路原型設(shè)計(jì)，并可因應(yīng)未來(lái)可能面臨的測(cè)試挑戰(zhàn)。

    此外，R&S訊號(hào)產(chǎn)生器已能產(chǎn)制40GHz測(cè)試訊號(hào)，再搭配外部升頻器即可提供更高頻率范圍的訊號(hào)；該公司在2015年MWC展出的測(cè)試配置即達(dá)成60GHz寬頻訊號(hào)產(chǎn)生效果，有助5G晶片和系統(tǒng)驗(yàn)證。

    無(wú)庸置疑，5G毫米波頻譜研究已躍居產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)，相關(guān)廠(chǎng)商更特別著重于工業(yè)、醫(yī)療照護(hù)、機(jī)器人控制及其他行業(yè)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。例如德國(guó)5G實(shí)驗(yàn)室正著手研發(fā)行人無(wú)線(xiàn)保護(hù)罩(WirelessProtectiveBubble)，若車(chē)輛闖入這個(gè)保護(hù)罩中，煞車(chē)系則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。諸如此類(lèi)的情境對(duì)網(wǎng)路延遲有更高的要求，因而也帶動(dòng)高性能量測(cè)方案導(dǎo)入需求。

    終端消費(fèi)者對(duì)高頻寬、高速網(wǎng)路的需求，加上2020年將有五百億部聯(lián)網(wǎng)裝置上線(xiàn)運(yùn)作，已讓5G技術(shù)發(fā)展迫在眉梢。隨著行動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量遽增，電信營(yíng)運(yùn)商勢(shì)將推動(dòng)行動(dòng)網(wǎng)路往更高頻率、更大頻寬的方向前進(jìn)，讓高頻量測(cè)技術(shù)成為研發(fā)下一代通訊產(chǎn)品不可或缺的要素。

    不讓R&S專(zhuān)美于前，NI近期亦發(fā)動(dòng)新產(chǎn)品攻勢(shì)，透過(guò)結(jié)合軟體無(wú)線(xiàn)電(SDR)硬體和軟體設(shè)計(jì)流程的LabVIEW通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)組，可為工程師省下轉(zhuǎn)換不同程式語(yǔ)言的時(shí)間，加快5G系統(tǒng)原型的制作過(guò)程。

    革新5G原型開(kāi)發(fā)國(guó)家儀器軟硬兼施

    國(guó)家儀器大中華區(qū)行銷(xiāo)總經(jīng)理郭皇志表示，過(guò)去網(wǎng)路從2G進(jìn)展到3G的時(shí)間距離相當(dāng)長(zhǎng)，而3G演進(jìn)至4G則僅花費(fèi)4~5年；至于5G則預(yù)計(jì)將在2020年問(wèn)世，顯見(jiàn)技術(shù)研發(fā)時(shí)間愈來(lái)愈緊迫，研發(fā)工程師也亟須導(dǎo)入更簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)工具，以加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證時(shí)程。

    不僅如此，產(chǎn)業(yè)界對(duì)5G技術(shù)的定義尚未具體成熟，目前僅知大致將從發(fā)展大規(guī)模多重輸入多重輸出(MassiveMIMO)天線(xiàn)、廣布基地臺(tái)、改良調(diào)變技術(shù)及運(yùn)用毫米波(mmWave)等方向著手研究；然而，每種技術(shù)要從演算法到原型(Prototype)完成，須經(jīng)過(guò)相當(dāng)繁復(fù)的過(guò)程，因此亟需借助性能優(yōu)異的開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)驗(yàn)證技術(shù)可行性，并加快原型制作。

    為了催生5G技術(shù)，國(guó)家儀器提出一套軟硬體高度整合的解決方案--LabVIEW通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)組，期能從系統(tǒng)層級(jí)的角度解決現(xiàn)今研發(fā)人員所面臨的問(wèn)題，并大幅縮減他們的開(kāi)發(fā)時(shí)間。