在這個(gè)移動(dòng)設備數量比人類(lèi)數量還要多的世界里，人們很容易忘記：15年前我們的生活中還沒(méi)有智能手機。從1G到4G，每一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )都為我們帶來(lái)了更快的通信速度和更多新的應用，廣泛影響了人們的個(gè)人和職業(yè)生活。如今，整個(gè)行業(yè)都為有望在2017到2020年到來(lái)的5G而躁動(dòng)。5G引領(lǐng)的新一代網(wǎng)絡(luò )速度高達10 Gbit/s，超低延遲約1毫秒（比4G快50倍），給我們的工作和生活帶來(lái)了無(wú)限可能， 智慧城市、無(wú)人駕駛、關(guān)鍵醫療、“物的聯(lián)網(wǎng)”革命都指日可待。
毋庸置疑，正在全球上演的科技競賽有如奧林匹克競賽一樣激烈，大家都希望在各自的領(lǐng)域奪冠，成為全球的標桿。通信行業(yè)未來(lái)發(fā)展所面臨的挑戰是多方面的，主要圍繞無(wú)線(xiàn)射頻頻譜、天線(xiàn)的設計與測量。
5G“競賽”之挑戰
5G將激起一場(chǎng)激烈的無(wú)線(xiàn)電頻譜的協(xié)調之戰
首先，數據是通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波傳送的。無(wú)線(xiàn)電波擁有不同頻率的波段，每個(gè)波段對應不同的通訊方式：航空和航海導航信號，電視廣播，移動(dòng)數據，軍事應用等。隨著(zhù)新協(xié)議的開(kāi)發(fā)，他們可利用的剩余射頻（RF）是有限的。無(wú)論是尋找新的通信空間，還是與現有應用空間的協(xié)調，都需要復雜的溝通和協(xié)調。
其次，諸如無(wú)人駕駛運輸或遠程手術(shù)等新的應用，不允許出現數據連接中斷的突發(fā)狀況。只有當傳輸容量沒(méi)有限制的情況下，5G才能提供不間斷的用戶(hù)體驗。目前，有幾個(gè)網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)能夠提供終端用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)設備連接：蜂窩技術(shù)、Wi-Fi、毫米波、M 2 M（設備對設備）。5G會(huì )通過(guò)整合不同協(xié)議的協(xié)調和分散的頻段，從而為終端用戶(hù)理想的無(wú)縫連接。
5G旨在適應數據吞吐量的增加，許多技術(shù)正處于評估階段。而且，類(lèi)似協(xié)議的協(xié)調，5G網(wǎng)絡(luò )將不會(huì )基于一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)的結合。這些技術(shù)即使現在不能在一起運用，將來(lái)也必然通過(guò)最佳的方式共同工作，這樣才能支持即將到來(lái)的、激動(dòng)人心的一系列應用。
毫米波技術(shù)和大規模MIMO就是這樣的兩種技術(shù)。毫米波使高速、大容量的數據傳輸成為可能，但是只能用于短距離、點(diǎn)對點(diǎn)和視角線(xiàn)的連接，“大規模MIMO”（多接收多發(fā)射）則是理想的有效替代。大規模MIMO是指一種基站采用多個(gè)天線(xiàn)，形成指向每個(gè)設備的區域性波束，這樣可以顯著(zhù)提高容量和流量的密度。這種大規模MIMO基本的物理學(xué)原理已經(jīng)被證實(shí)，并且實(shí)驗系統正在配置中。
測量行業(yè)經(jīng)受的考驗
5G對于接收電波的技術(shù)組合要求，恰是天線(xiàn)測量行業(yè)面臨的考驗。行業(yè)創(chuàng )新必須緊跟市場(chǎng)需求，提供靈活的解決方案，測量多種亟待評估的新設備。在測試每一項新的應用技術(shù)之際，也要對各種技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )元素和協(xié)議的組合等進(jìn)行測試，以確保正確的互操作性。
在眾多正在發(fā)展的技術(shù)中，毫米波和大規模MIMO技術(shù)都帶來(lái)了挑戰。對于那些想要從高速、大容量毫米波譜中獲益的人來(lái)說(shuō)，非常需要整個(gè)系統能夠提供毫米波頻段的測量。目前，只有一小部分系統可以提供。由于大多數可用射頻頻譜的帶寬是在更高的頻段（高達100兆赫），挑戰的關(guān)鍵也在于設計合適的天線(xiàn)，一旦攻克這兩方面的挑戰，他們在5G的“競賽”中將獲得可觀(guān)的進(jìn)展。
MIMO系統的工作原理是基于響應射頻信道特性的基帶算法。由于基帶被發(fā)射器和接收器共同分享，而發(fā)射器和接收器很可能來(lái)自不同的供應商（基礎設施供應商和設備供應商），那么該算法所需參數的全部詳細列表必須在技術(shù)標準文件中指定。對于大規模MIMO，這可能是一個(gè)非常復雜和詳細的規范，從而確保全面的互通性。
另一個(gè)與此領(lǐng)域相關(guān)的挑戰是“無(wú)連接器裝置”，大規模MIMO的大型天線(xiàn)數組需要設計緊湊，因此成本和高效部署成為關(guān)鍵。這意味著(zhù)不太可能有射頻連接器或者連接測試設備的測試端口的空間。毫米波天線(xiàn)的小型化已經(jīng)導致了這一困境。預計邏輯上下一步就是“空中接口”（OTA）測試。
總體而言，射頻設備測試的未來(lái)充滿(mǎn)挑戰，會(huì )要求非常精密的儀器和靈活的測試解決方案，以解決毫米波收發(fā)器和（或）為大規模MIMO提供更好的智能信息。更復雜的，甚至可以調節到各種頻段的暗室也會(huì )有更多需求。除此之外，使用衰落模擬器的多徑衰落信道，以及這種設備所需的技術(shù)要求和能力，將變得更加重要。
最后，我們必須要面對時(shí)間壓力。這個(gè)復雜的測試需要在最短的時(shí)間內完成，因為這是一場(chǎng)比賽。
5G發(fā)展的奧林匹克競賽
世界體育競賽是先進(jìn)技術(shù)實(shí)際部署和大規模試驗的主要驅動(dòng)力。
2018年，韓國冬季奧運會(huì )和莫斯科世界杯都將成為5G試驗應用的絕佳機會(huì )。
2020年，日本夏季奧運會(huì )，將成為5G現場(chǎng)演示的起點(diǎn)，也將成為商業(yè)應用的基礎。
目前，究竟哪個(gè)國家、哪個(gè)公司或者哪個(gè)企業(yè)聯(lián)盟會(huì )在這場(chǎng) 5G 競賽中獲勝，還難以明確，不過(guò)可以確定的是，贏(yíng)家不僅僅依靠創(chuàng )新的速度，還要在隨之而來(lái)的設備測試能力上勝出。整個(gè)行業(yè)都面臨著(zhù)復雜而艱難的挑戰，我深信：第一個(gè)通過(guò)測試的商家將會(huì )引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展，并且為后來(lái)者設定行業(yè)標準。
關(guān)于法國MVG
法國Microwave Vision Group是全球領(lǐng)先的天線(xiàn)測試測量系統、射頻安全設備和電磁兼容的制造生產(chǎn)廠(chǎng)商。其源頭企業(yè)SATIMO公司最早于1986年創(chuàng )建于法國，隨著(zhù)業(yè)務(wù)擴展，MVG集團于2008年正式成立，旗下包括SATIMO, ORBIT/FR, AEMI 和Rainford四家公司四大工業(yè)企業(yè)。集團在全球擁有七個(gè)研發(fā)生產(chǎn)基地：設在中東地區的工廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)定位系統，在歐洲的五個(gè)工廠(chǎng)分別負責天線(xiàn)，探測陣列，暗室及測試測量系統的生產(chǎn)，而在美國的工廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)負責生產(chǎn)吸波材料。MVG集團2004年進(jìn)入中國，為支持中國本地市場(chǎng)的發(fā)展，集團在香港設有兩家子公司，分別為：Microwave Vision AMS以及Microwave Vision EMC。集團專(zhuān)業(yè)的項目和技術(shù)團隊遍布中國北京、上海、廣州、深圳和西安各地，為中國客戶(hù)提供一體化的項目設計、實(shí)施和管理服務(wù)。
