毫無(wú)疑問(wèn)，5G會(huì)讓我們的無(wú)線網(wǎng)路，提升到一個(gè)全新的境界。但這一路上勢(shì)必充滿了各式各樣的困難與挑戰(zhàn)。研究人員不只需要滿足各種無(wú)線資料傳輸速率的需求，還要找到網(wǎng)路延遲和回應(yīng)速度等解決方案，同時(shí)把網(wǎng)路容量提高一千倍。此外，服務(wù)營(yíng)運(yùn)商也提出要求，相較於現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，必須減少所消耗的能源。
這些複雜的挑戰(zhàn)，該如何著手解決呢？答案就在於原型製作。更精確地說(shuō)，是5G原型，而且還要能夠讓無(wú)線研究人員使用真實(shí)系統(tǒng)，在真實(shí)環(huán)境中證明實(shí)驗(yàn)的概念。只要運(yùn)用得當(dāng)，這些5G原型即可幫助企業(yè)打好基礎(chǔ)，加快產(chǎn)品的上市速度。
系統(tǒng)實(shí)做是重要趨勢(shì)
目前關(guān)於5G網(wǎng)路眾說(shuō)紛紜，3GPP等全球標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)最近開(kāi)始致力於實(shí)現(xiàn)5G概念。5G研究人員必須建立新架構(gòu)，藉此重新定義各個(gè)領(lǐng)域的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，包括汽車(chē)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、製造產(chǎn)線、能源與醫(yī)療監(jiān)測(cè)等。
為了做到這一點(diǎn)，研究人員正在採(cǎi)用新的設(shè)計(jì)方法，藉此克服在隨機(jī)存取網(wǎng)路中定義、開(kāi)發(fā)與部署5G技術(shù)的諸多挑戰(zhàn)。大部分的人都體認(rèn)到，透過(guò)傳統(tǒng)方法檢驗(yàn)5G設(shè)備，既耗時(shí)又花費(fèi)成本。因此，如果能在早期階段建立一個(gè)原型並執(zhí)行概念驗(yàn)證，即可加快商業(yè)化的腳步。專家也認(rèn)為，可運(yùn)作的實(shí)用原型，其實(shí)就是決定某個(gè)概念的成敗關(guān)鍵。
國(guó)家儀器技術(shù)行銷經(jīng)理潘建安說(shuō)，觀察目前全球的5G發(fā)展現(xiàn)況，可以看到一個(gè)最重要的趨勢(shì)，就是系統(tǒng)實(shí)做。過(guò)去在3G、4G時(shí)代，經(jīng)常都是透過(guò)模擬的方式來(lái)進(jìn)行。只要透過(guò)一套演算法、一個(gè)通訊架構(gòu)，然後跑模擬，做出了圖表，就可以送去協(xié)會(huì)進(jìn)行討論。
只不過(guò)，現(xiàn)在的國(guó)際氛圍，已經(jīng)逐漸迫使相關(guān)廠商，如果想要跨入5G這個(gè)市場(chǎng)，就必須要透過(guò)系統(tǒng)實(shí)做，並進(jìn)行驗(yàn)證。目前國(guó)際間的5G發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)走向系統(tǒng)實(shí)做的階段。而從過(guò)去3G、4G時(shí)代大家習(xí)以為常的模擬方式，到了5G時(shí)代卻必須被迫進(jìn)行系統(tǒng)層級(jí)的實(shí)做，這也成為了5G最大的門(mén)檻。
也的確，目前許多開(kāi)始投入5G系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的廠商紛紛認(rèn)為，5G帶給臺(tái)灣最大的挑戰(zhàn)，就在於如何把過(guò)去以理論及模擬為主的研究方法，導(dǎo)向?yàn)橐詫?shí)做，並進(jìn)行系統(tǒng)層級(jí)驗(yàn)證的結(jié)果為主流。
創(chuàng)造、產(chǎn)生和分析原型信號(hào)
5G不論是頻寬或是傳輸速率都將大幅增加，由於頻譜資源有限，預(yù)期毫米波頻段將會(huì)在5G發(fā)展中扮演重要的角色。
Alifecom總經(jīng)理陳達(dá)慶說(shuō)，5G對(duì)測(cè)試廠商來(lái)講，可視為是能發(fā)揮所長(zhǎng)的領(lǐng)域。因?yàn)?G要做的，不只是通訊，也不只是硬體，而是越來(lái)越大比重的系統(tǒng)層級(jí)考量。5G其實(shí)是以服務(wù)為導(dǎo)向，來(lái)對(duì)網(wǎng)路的架構(gòu)與系統(tǒng)做出最好的定義，並使無(wú)線通訊的應(yīng)用更有效率。或許可以這麼說(shuō)，從3G到4G，只是通訊速度變快。但從4G到5G，則變成系統(tǒng)層面的挑戰(zhàn)了。
目前市場(chǎng)預(yù)期，能在2020的東京奧運(yùn)會(huì)，就推出5G的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。Alifecom技術(shù)行銷處長(zhǎng)高淑華則認(rèn)為，5G的發(fā)展，會(huì)分成高速與低速兩種不同的需求與設(shè)計(jì)方向，但都是實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)網(wǎng)路架構(gòu)之下，去滿足這些不同的服務(wù)模式。
是德科技行銷處資深行銷專案經(jīng)理郭丁豪指出，從技術(shù)預(yù)測(cè)跳躍到實(shí)際部署，必須從創(chuàng)造、產(chǎn)生、和分析原型信號(hào)開(kāi)始。目前業(yè)界還沒(méi)有發(fā)表5G標(biāo)準(zhǔn)，因此也尚未定義實(shí)體層波形。雖然業(yè)界對(duì)於5G波形仍無(wú)共識(shí)，但是多載波濾波（FBMC）、通用濾波多載波（UFMC）以及正交分頻多工（OFDM）波形都在候選名單中。
其他可能的選項(xiàng)還包括sub-6 GHz頻率的波形，以及在微波和毫米波（mmWave）頻段的波形，其頻寬可能高達(dá)2 GHz。目前仍在研究中的各種波形、頻率及頻寬，為5G信號(hào)的產(chǎn)生與分析，帶來(lái)各式各樣新的測(cè)試挑戰(zhàn)。
郭丁豪認(rèn)為，克服這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在於，進(jìn)行5G研究及先期測(cè)試時(shí)的靈活性。在評(píng)估初期概念和新的候選5G波形時(shí)，工程師必須具備執(zhí)行假設(shè)（What-If）分析的能力。少了這項(xiàng)能力，將導(dǎo)致選擇錯(cuò)誤路徑、或是直到開(kāi)發(fā)後期才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)升高，而開(kāi)發(fā)後期的任何變更，都將耗費(fèi)更多的代價(jià)與時(shí)間。
羅德史瓦茲應(yīng)用支援經(jīng)理陳飛宇認(rèn)為，5G相關(guān)之技術(shù)層面非常廣泛，從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，5G不論是頻寬或是傳輸速率都將面臨需求大幅增加的問(wèn)題，在頻譜資源有限的情況下，一般預(yù)期毫米波頻段將會(huì)在5G發(fā)展中扮演重要的角色。
除此之外，通道量測(cè)、多天線MIMO技術(shù)、波束成形和IoT及其他衍生應(yīng)用如車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等，都將是伴隨5G發(fā)展而來(lái)的趨勢(shì)。
結(jié)語(yǔ)
事實(shí)上，5G提供了許多值得期待的全新可能，可透過(guò)更優(yōu)異的連線效能，提高我們的生活品質(zhì)，同時(shí)釋放出龐大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是如果要確實(shí)享有這些好處，研究人員需要更快速的原型驗(yàn)證方法。傳統(tǒng)的方法既耗時(shí)又昂貴，使得研發(fā)人員已經(jīng)開(kāi)始失去耐性了。
目前許多測(cè)試廠商紛紛推出更高效率的測(cè)試方法，例如平臺(tái)式的設(shè)計(jì)方法，可提供快速開(kāi)發(fā)的可能性，而機(jī)臺(tái)式的測(cè)試方案，則可提供更高精確度的毫米波驗(yàn)證。面對(duì)5G測(cè)試，目前正是加入這波創(chuàng)新浪潮的最好時(shí)機(jī)，值得一同期待。
