影響5G產業和測試的4大因素分析
OFweek通信網訊 ITU－R（國際電信聯盟無線電通信組）和3GPP都對5G做了相應的定義，這個定義非常類似，主要覆蓋3個方向。第一，更大資料吞吐的頻寬，更好的資料體驗，即5G要提供超過10 Gb／s的峰值資料傳輸速率。第二，大規模的機器通信，物物交流，即5G要能相容超過100 個。第三，高可靠低時延通信，即5G要提供小於1 ms的時延，以保障任務關鍵型的一些應用，比如自動駕駛、遠端醫療等。
在近日的易維訊年度中國ICT媒體論壇上，NI中國地區市場開發經理姚遠指出，回顧2016年5G的發展，有兩件值得回顧的事情。第一是去年上半年火起來的NB－IOT（窄帶物聯網），在2月份的巴賽隆納MWC上被很多中國公司提起；另一個是年底華為公司主推的Polar碼被3GPP最終確定為5G eMBB（增強移動寬頻）場景的控制通道編碼方案。“在5G不斷標準化的歷程中，我覺得這些算是小小的技術里程碑。”
姚遠表示，根據多年行業積累，NI公司總結出了4個可能影響到5G產業和測試的觀點。
第一個觀點：原型化推動5G從概念走向現實
原型化是在5G的標準過程中非常重要的一個步驟，它是後面的原理，可以推動5G從概念走向現實。其中，軟體無線電是非常重要的技術實現手段。在軟體無線電中，最重要的其實是軟體部分，在CPU、GPU等上面的軟體實際上需要設計者自己開發、定義射頻等硬體的功能。這會面臨很多挑戰，例如軟體定義的工具都是分立的，無法用一種語言完成5G的開發，需要學習不同工具實現5G的技術構想，因此，一整套比較完整的做軟體無線電原型化的工具是重要的。
第二個觀點：頻寬是未來無線通訊在5G時代最重要的
5G的趨勢要提供給消費者一個進入式的、非常好的資料體驗，這就需要頻寬。“5G或者說通訊的發展就是一個頻寬的發展史，是人類能不能掌握足夠好的頻寬資源，做我們想做的事情。”姚遠說。
從最早的1991年時GSM時代9．6 Kbps的數據頻寬，到1998年GPRS時代 40 Kbps的數據頻寬，到2001年UMTS時代384 Kbps的數據頻寬，到2008年HSPA時代42 Mbps的資料頻寬，再到2010年LTE 時代通過載波聚合的方式實現了100 Mbps的資料頻寬，最後到未來2020年5G商用時，我們希望實現10 Gbps的峰值資料傳輸速率、高速移動時能達到100 Mbps的資料傳輸速率。
5G時期對於頻譜的使用有一個創新的觀點，即在移動通訊的應用上希望能夠使用毫米波。毫米波作為一個全新的頻譜或波段，需要通過通道測量去瞭解這個波段的特點，去測試它的氣損、雨損等。接著就需要在實驗室裡實現毫米波的通訊原型。
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，實現了2．3 Gbps的峰值資料傳輸速率；2015年大幅度提升設計架構，有2GHz的頻寬，在73 GHz頻段上通過使用2＊2的架構雙進雙出，將峰值傳送速率提升到了5G定義中的10 Gbps以上；2016年，通過提升調製的方式，進一步將峰值傳送速率提升到14．5 Gbps以上，並且是經過檢驗之後的真實傳輸速率。
第三個觀點：測試智慧設備的爆發式增長
隨著物聯網的發展，包括可穿戴設備在內設備量將出現爆發式的增長，需要用到的通訊的設備量也是爆發性增長。根據Gartner的預測，到2020年，將有超過500億的設備被接入到移動互聯網。傳統的測試手段（DUT－Centric）無法測量如此大的資料，不可能用500億種測試結構來測500億個設備，那麼應該如何測試？
我們可以做一個範式轉移，把它歸歸類。以做智慧家居的NEST為例，它有一個電子溫度計與家庭的空調、加濕器等相連，可以根據溫度變化控制智慧家居設備的開關。這樣的集大成者裡面有各式各樣的感測器、電源、WIFI等，需要用一個更加平臺化的方式做測試，用模組化的儀器應對它。
第四個觀點：時間決定一切
自動駕駛、遠端醫療等任務關鍵型應用對於延遲和穩定性有更高的要求。以無人駕駛為例，機器需要分辨大量場景中的物體，並做出決定。如何模擬這些場景，如何將這些場景讓實驗者們非常快速的進行模擬，需要一個系統上的辦法。
不同技術中，從時延和靈活性來排序的話；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。不同的技術可以幫助完成應對不同針對任務關鍵型應用要求的一些場景。
在近日的易維訊年度中國ICT媒體論壇上，NI中國地區市場開發經理姚遠指出，回顧2016年5G的發展，有兩件值得回顧的事情。第一是去年上半年火起來的NB－IOT（窄帶物聯網），在2月份的巴賽隆納MWC上被很多中國公司提起；另一個是年底華為公司主推的Polar碼被3GPP最終確定為5G eMBB（增強移動寬頻）場景的控制通道編碼方案。“在5G不斷標準化的歷程中，我覺得這些算是小小的技術里程碑。”
姚遠表示，根據多年行業積累，NI公司總結出了4個可能影響到5G產業和測試的觀點。
第一個觀點：原型化推動5G從概念走向現實
原型化是在5G的標準過程中非常重要的一個步驟，它是後面的原理，可以推動5G從概念走向現實。其中，軟體無線電是非常重要的技術實現手段。在軟體無線電中，最重要的其實是軟體部分，在CPU、GPU等上面的軟體實際上需要設計者自己開發、定義射頻等硬體的功能。這會面臨很多挑戰，例如軟體定義的工具都是分立的，無法用一種語言完成5G的開發，需要學習不同工具實現5G的技術構想，因此，一整套比較完整的做軟體無線電原型化的工具是重要的。
第二個觀點：頻寬是未來無線通訊在5G時代最重要的
5G的趨勢要提供給消費者一個進入式的、非常好的資料體驗，這就需要頻寬。“5G或者說通訊的發展就是一個頻寬的發展史，是人類能不能掌握足夠好的頻寬資源，做我們想做的事情。”姚遠說。
從最早的1991年時GSM時代9．6 Kbps的數據頻寬，到1998年GPRS時代 40 Kbps的數據頻寬，到2001年UMTS時代384 Kbps的數據頻寬，到2008年HSPA時代42 Mbps的資料頻寬，再到2010年LTE 時代通過載波聚合的方式實現了100 Mbps的資料頻寬，最後到未來2020年5G商用時，我們希望實現10 Gbps的峰值資料傳輸速率、高速移動時能達到100 Mbps的資料傳輸速率。
5G時期對於頻譜的使用有一個創新的觀點，即在移動通訊的應用上希望能夠使用毫米波。毫米波作為一個全新的頻譜或波段，需要通過通道測量去瞭解這個波段的特點，去測試它的氣損、雨損等。接著就需要在實驗室裡實現毫米波的通訊原型。
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，實現了2．3 Gbps的峰值資料傳輸速率；2015年大幅度提升設計架構，有2GHz的頻寬，在73 GHz頻段上通過使用2＊2的架構雙進雙出，將峰值傳送速率提升到了5G定義中的10 Gbps以上；2016年，通過提升調製的方式，進一步將峰值傳送速率提升到14．5 Gbps以上，並且是經過檢驗之後的真實傳輸速率。
第三個觀點：測試智慧設備的爆發式增長
隨著物聯網的發展，包括可穿戴設備在內設備量將出現爆發式的增長，需要用到的通訊的設備量也是爆發性增長。根據Gartner的預測，到2020年，將有超過500億的設備被接入到移動互聯網。傳統的測試手段（DUT－Centric）無法測量如此大的資料，不可能用500億種測試結構來測500億個設備，那麼應該如何測試？
我們可以做一個範式轉移，把它歸歸類。以做智慧家居的NEST為例，它有一個電子溫度計與家庭的空調、加濕器等相連，可以根據溫度變化控制智慧家居設備的開關。這樣的集大成者裡面有各式各樣的感測器、電源、WIFI等，需要用一個更加平臺化的方式做測試，用模組化的儀器應對它。
第四個觀點：時間決定一切
自動駕駛、遠端醫療等任務關鍵型應用對於延遲和穩定性有更高的要求。以無人駕駛為例，機器需要分辨大量場景中的物體，並做出決定。如何模擬這些場景，如何將這些場景讓實驗者們非常快速的進行模擬，需要一個系統上的辦法。
不同技術中，從時延和靈活性來排序的話；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。不同的技術可以幫助完成應對不同針對任務關鍵型應用要求的一些場景。