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

    5G通訊網(wǎng)路發(fā)展鳴槍開跑。電信營運商及量測儀器開發(fā)商近來紛紛揭橥5G技術(shù)研發(fā)初步成果，包括成功建立5G虛擬化云端無線接取網(wǎng)路(C-RAN)平臺，以及推出相關(guān)技術(shù)的測試和驗證解決方案，將有助加快5G網(wǎng)路原型設(shè)計，達(dá)成在2020年啟動商用的目標(biāo)。

    5G成為2015年全球行動通訊大會(MWC)最大亮點。行動寬頻網(wǎng)路頻寬需求不斷高漲，已刺激電信營運商/設(shè)備業(yè)者、晶片商和各國標(biāo)準(zhǔn)研究組織提早投入5G技術(shù)布局，包括中國移動、澳洲電信(Telstra)、愛立信(Ericsson)與Altera等廠商皆在2015年MWC發(fā)布未來的5G研究計畫，以及初期技術(shù)和場域測試成果，將為下世代行動通訊網(wǎng)路發(fā)展端來牛肉。

    5G浪潮席卷通訊產(chǎn)業(yè)

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

    其中，中國移動已攜手Altera在2015年MWC展示5G虛擬化云端無線接取網(wǎng)路(C-RAN)平臺，將有助加速下一代集中式、可協(xié)調(diào)的5G無線網(wǎng)路成形，以大幅提高用戶在網(wǎng)路訊號邊緣時的聯(lián)網(wǎng)體驗，同時實現(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。

    中國移動研究院首席科學(xué)家Chih-LinI表示，中國移動研究院(CMRI)首次發(fā)表C-RAN概念，至今已約5年時間，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，可引入先進的現(xiàn)場可編程閘陣列(FPGA)技術(shù)和設(shè)計支援，滿足新一代無線網(wǎng)路對功耗、運算效能、靈活性和成本的嚴(yán)格要求，進而加速邁向5G世代。

    據(jù)悉，中國移動研究院和Altera在2014年即建立策略合作關(guān)系，雙方共同運用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)計概念。

    無獨有偶，愛立信與澳洲電信亦看中MWC展會對通訊產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)性意義，合作揭橥5G無線接取及核心網(wǎng)路概念性架構(gòu)，并宣布將利用愛立信的云端系統(tǒng)、路由器6000系列、演進式封包核心(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專案研究和場域測試。

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

    愛立信、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，兩家公司計畫在今年下半年，于瑞典愛立信先進技術(shù)中心進行5G技術(shù)驗證，隨后則將在澳洲當(dāng)?shù)卣归_5G場域測試。

    愛立信澳洲、紐西蘭及斐濟地區(qū)總裁洪凱申(HakanEriksson)強調(diào)，5G網(wǎng)路需要透過涵蓋設(shè)備、無線接取及核心網(wǎng)路在內(nèi)的端到端方式加以實現(xiàn)，該公司與澳洲電信垂直合作，將能深入了解各項創(chuàng)新技術(shù)對網(wǎng)路帶來的影響和效益，同時也能盡早部署5G機器類型通訊(MTC)，讓公共事業(yè)、物流及農(nóng)業(yè)亦能加入未來物聯(lián)網(wǎng)機器對機器(M2M)通訊的一環(huán)。

    除電信營運商和設(shè)備廠外，羅德史瓦茲(R&S)、國家儀器(NI)等量測儀器大廠也不遺余力推展5G相關(guān)測試技術(shù)，以尋求新一波發(fā)展高峰。

    卡位5G商機R&S力推毫米波測試

    看準(zhǔn)5G極有可能在毫米波(mmWave)頻段運行，顛覆既有行動通訊網(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試的解決方案，包含向量訊號產(chǎn)生器、數(shù)位示波器和訊號暨頻譜分析儀，協(xié)助通訊晶片商和設(shè)備制造商加速接軌5G設(shè)計。

    R&S表示，該公司積極參與韓國5G論壇(5GForum)、英國5G創(chuàng)新研究中心(5GInnovationCentre)、NGMN5GInitiative組織，以及德國德勒斯登工業(yè)大學(xué)(TechnischeUniversitatDresden)5G實驗室，因而能掌握技術(shù)演進方向，盡早部署合適的測試方案?，F(xiàn)階段，該公司訊號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行動網(wǎng)路原型設(shè)計，并可因應(yīng)未來可能面臨的測試挑戰(zhàn)。

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

    無庸置疑，5G毫米波頻譜研究已躍居產(chǎn)業(yè)焦點，相關(guān)廠商更特別著重于工業(yè)、醫(yī)療照護、機器人控制及其他行業(yè)的應(yīng)用開發(fā)。例如德國5G實驗室正著手研發(fā)行人無線保護罩(WirelessProtectiveBubble)，若車輛闖入這個保護罩中，煞車系則會自動啟動。諸如此類的情境對網(wǎng)路延遲有更高的要求，因而也帶動高性能量測方案導(dǎo)入需求。

    終端消費者對高頻寬、高速網(wǎng)路的需求，加上2020年將有五百億部聯(lián)網(wǎng)裝置上線運作，已讓5G技術(shù)發(fā)展迫在眉梢。隨著行動、物聯(lián)網(wǎng)裝置數(shù)量遽增，電信營運商勢將推動行動網(wǎng)路往更高頻率、更大頻寬的方向前進，讓高頻量測技術(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專美于前，NI近期亦發(fā)動新產(chǎn)品攻勢，透過結(jié)合軟體無線電(SDR)硬體和軟體設(shè)計流程的LabVIEW通訊系統(tǒng)設(shè)計組，可為工程師省下轉(zhuǎn)換不同程式語言的時間，加快5G系統(tǒng)原型的制作過程。

    革新5G原型開發(fā)國家儀器軟硬兼施

    國家儀器大中華區(qū)行銷總經(jīng)理郭皇志表示，過去網(wǎng)路從2G進展到3G的時間距離相當(dāng)長，而3G演進至4G則僅花費4~5年；至于5G則預(yù)計將在2020年問世，顯見技術(shù)研發(fā)時間愈來愈緊迫，研發(fā)工程師也亟須導(dǎo)入更簡便的設(shè)計工具，以加快產(chǎn)品開發(fā)、驗證時程。

    不僅如此，產(chǎn)業(yè)界對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、廣布基地臺、改良調(diào)變技術(shù)及運用毫米波(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)過相當(dāng)繁復(fù)的過程，因此亟需借助性能優(yōu)異的開發(fā)平臺來驗證技術(shù)可行性，并加快原型制作。

    為了催生5G技術(shù)，國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)計組，期能從系統(tǒng)層級的角度解決現(xiàn)今研發(fā)人員所面臨的問題，并大幅縮減他們的開發(fā)時間。