在我們剛開始享受4G帶來的網絡體驗時，5G已經逐漸成形。對移動數據的需求迅猛增長、聯網設備的爆炸性增長、無線應用的多樣化以及用戶對網絡的無限期待這4個因素都在驅動5G的演進。對于用戶而言，5G意味著超快的速度、在人群密集區域提供很好的無線服務、最好的體驗、超實時和穩定的通信、無處不在的通信以及集中和無縫的網絡。用數量來說明5G的優勢可能更加直觀：100倍的速率、1 000倍的容量、100倍的密度、1 ms的延時、99.999%的穩定性、100倍能源效率。
作為測試測量領域的老大，在2G、2.5G、3G、4G上，是德科技(Keysight)都給予通信產業鏈的相關企業很多幫助，致力于在電子測試測量解決方案等領域不斷創新。到了5G的“創始年代”，是德科技當然也不遺余力地攻克進行相關技術難關，加快5G開發與測試速度。在日前舉辦的2015電子設計創新會議(EDI CON)上，是德科技中國區市場總監Liz Ruetsch就是德科技對于5G的一些看法以及是德科技的最新解決方案與記者進行了深入交流。
為什么現在關注5G
Ruetsch女士首先從移動數據說起：“中國移動最新發布的數據顯示，其數據量增長超過了100%，但是65%的數據量是來自于OTT，如微信，但中國移動不能從中獲利。無論是從市場的驅動力，還是從用戶的期望以及技術方面的挑戰，其實都必須建立在一個合適的商業模式上。所以我們說錢是真正驅動5G的基礎，即商業模式。從整個數據增長的概況來看，亞洲占整個數據增長相當大的一部分，并且視頻約占數據增長中2/3的比例，現在我們的視頻分辨率(特別是手機上)還比較低，如果到4K或者1080P這樣高清晰度的視頻，對流量需求就更大了。如此巨大的數據量，目前的4G是應付不了的。第二個驅動力就是聯網設備的增長以及其背后的物聯網。智能終端其實驅動著整個聯網設備的數據流量，其中一個很大來源是可穿戴設備，預計2012到2018年，可穿戴設備的復合年增長率高達52%。第三個因素是無線應用的多樣化，以中國的微信為例，在短短幾年的時間里，其用戶已達4億。最后一個因素就是用戶對網絡的期待，現在移動通信運營商的流量包定價體制其實制約了消費者對數據的使用。”
Ruetsch女士強調了能效的相關問題：“商業模式中，能效是個大問題。演進型基站和基站收發臺(eNB和BTS)占網絡能耗的70%，過去5年無線網絡能源使用復合年均增長率超過10%，小蜂窩基站意味著增加更多的eNB以及更多的功耗。以中國移動為例，其2012年的耗電量為140億千瓦時，一年電費開支高達9.5億美元，相當于中國臺灣全年的耗電量。中國移動的長期規劃是，10年后，能耗降為現在的1/10，但基站越來越多，他如何實現這個目標呢?需要從包括技術在內的各方面去考慮和實施。能效問題也是5G需要考量的重要指標。”
5G的技術焦點和創新機會
以上這些因素使得5G呼之欲出，它確實能為移動數據的未來帶來無限可能。Ruetsch女士表示：“未來，可能用異構網絡的方式(小基站)覆蓋人群密集的區域，用毫米波的方式(帶寬大)傳輸到設備，不是與基站通信，而是與車上的熱點(Wi-Fi)通信，使得延遲很小。”
5G同時也給創新帶來了巨大的機會。因為要實現“100倍的速率、1 000倍的容量、100倍的密度、1 ms的延時、99.999%的穩定性，100倍能源效率”，就需要在新的最高6 GHz PHY/MAC、毫米波(載波和基帶)、大規模MIMO、速率遠遠大于400 Gb/s的光纖、超高速數據總線、C-RAN和新的網絡拓撲結構上進行研究。當然，無論你研究什么都需要設計、模擬、仿真、校準、驗證。
5G需要聚焦在基礎設施的研究上，研究者需要設備能在新頻帶和更寬帶寬上進行工作，他們需要創造和分析新的信號類型，需要靈活、高性能的硬件和軟件解決方案。主要包括：(1)無線頻譜，頻帶范圍包括6 GHz以下、28 GHz、38~40 GHz、57~64 GHz、70~75 GHz、81~89 GHz，帶寬為0.5 GHz~3 GHz;(2)網絡架構，包括對容量、覆蓋范圍和成本的回傳和fronthaul的新定義，無線光接口，增強的超密集協作式異構網絡(HetNet)和小基站，軟件定義網絡，速率遠大于400 Gb/s的光纖以及超高速數據總線;(3)GFDM、FBMC、UFMC、BFDM、NOMA等新波形的研究，以及全雙工和自干擾抵消(SIC);(4)天線技術，包括可控陣列和大規模MIMO;(5)無線電硬件，例如芯片組內部速度的提高、能量管理和軟件定義無線電。
5G還需要聚焦在設備的研究上，例如，新的波形、放大器、接入設備、先進的信號處理器、全雙工通信、多天線、多波段、多種無線接入技術等。其中，全雙工通信指同時同頻進行雙向通信，是5G系統充分挖掘無線頻譜資源的一個重要方向，需要自干擾消除、雙極化天線和實時操作。
是德科技5G霸氣宣言：啥都有
Ruetsch女士用3個案例展示了是德科技在5G上提供的支持：5G信道測試解決方案(點擊觀看視頻)，LTE-Advanced 8×8 MIMO(頻帶達1 MHz~6 GHz，帶寬高達每通道160 MHz)，64通道接收機(精度很高，通道間精確的時間同步，支持波束賦形)和16通道相干源。此外是德科技提供了全球第一個5G模型庫，其能提供5G候選波形技術先進數字信號處理模塊;端到端物理層發射和接收仿真模型，包括空間多路復用、空時編碼和多探測方法的MIMO 通道信令方案;生成參考波形以驗證射頻電路設計。
是德科技主要從4個方面提供5G解決方案：EDA工具，其能夠實現系統級仿真、RF設計和天線設計;信道建模;大規模MIMO，包括多通道發送/接收信號驗證，MIMO/波束賦形測量;新物理層的設計和驗證。
? 而這4個方面又是有機結合的。例如，是德科技Massive MIMO微波到毫米波頻段解決方案，其支持寬帶矢量信號產生最高達67 GHz和寬帶矢量信號接收分析最高達50 GHz的測試應用，采用是德科技寬帶模塊化儀表與微波毫米波臺式儀表結合，完美地將毫米波頻率范圍與超寬帶多通道信號產生和分析結合。此外可以結合89600矢量信號分析平臺、SystemVue和ADS實現5G Massive MIMO信號產生和分析，研究5G信道建模等。
Ruetsch女士最后十分霸氣地總結了是德科技的優勢：“硬件+軟件+人=是德科技的新視野。競爭對手可能有某方面的技術優勢，但是德科技全都有，從射頻、數字信號測試能力，到毫米波和多通道測試。此外針對中國市場，是德科技不僅是賣產品，還有著雄厚的研發團隊，專門為中國客戶研發相關產品，很多5G解決方案就是在中國設計的。”