5G時代即將來臨, 對許多人來說, 這個簡短的消息既是希望的燈塔, 也是恐懼之源; 而對於測試設備製造商來說, 情況尤為如此. 儘管5G提供了健康發展的機會, 但有幾個因素將導致從這一代無線寬頻技術中獲益將比從先前的技術中獲益更具挑戰性.
讓我們從電子測試與量測(ETM)設備製造商的現狀開始說起. 新型手機層出不窮, 手機年出貨量不斷成長, 以及推動新型基礎設施設備發展的無線技術不斷進步, 都是無線ETM業務成長的原因.
手機出貨量成長速度已有所減緩, 因為年出貨量開始超過了10億台. 同時, 無線基礎設施業界的購併減少了該領域的客戶數量. 最後, ETM製造商並持續因應在主要市場中部署LTE-Advanced載波聚合過程中所發生的延遲情況. 因此, 在業界等待技術過渡到5G期間, LTE研發和生產測試設備市場的成長是緩慢的(圖1).
圖1 LTE測試設備市場成長緩慢使製造商急切等待5G的加速.
5G技術複雜 ETM測試挑戰增
隨著無線寬頻技術的不斷髮展, 特別是功能的持續演化, ETM製造商往往能夠依靠軟體升級來因應各種變化. 然而, 朝向5G的遷移則被認為是一個巨大的進步, 將需要更複雜的全新解決方案.
在速度更快, 延遲更低, 容量更大, 可靠性更高的5G背後, 提供支援的是不甚熟悉的全新技術, 例如毫米波, 大規模MIMO和自適應波束成形, 所有這些技術都將需要大量更先進的基地台和終端設備.
5G物理層最實質性的變化, 是採用毫米波傳輸及需要大量天線組件的自適應波束成形. 儘管毫米波傳輸是一項為人熟悉, 用於視線點對點無線回程的技術, 但是在蜂巢式拓撲中, 使用這些頻率是具有挑戰性的, 而且其為一個未知的領域, 因為蜂巢式拓撲中的每個小區為數百或數千個行動用戶提供服務, 並且, 多根天線將整合到先進的設備封裝中.
為了對5G背後的新技術進行研發和測試, ETM設備提供的功能將必須比前幾代設備更為先進. 事實上, 5G標準尚未最終確定, ETM挑戰將更具難度. 並且, 如同先前的無線技術, 營運業者強烈希望首先部署網路, 在技術生命周期的早期就加強對ETM設備的需求.
通常, 這一系列挑戰將激發和激勵研發部門. 然而, LTE ETM設備的成長放緩也使一些製造商減少了對5G創新和發展的資源投入.
一人獨行走得快, 與人同行走得遠. 雖然5G將帶來重重障礙, 但這些障礙並非不可逾越, 尤其是當你認同上述非洲諺語的智能時. 縱觀整個無線產業, 目前已展現出新的合作水平. 儀器, 無線基礎設施, 半導體以及軟體組織正在與全球各地的標準機構, 研究組織和政府機構合作, 以確保5G是解決許多具有挑戰性的性能目標(包括前所未有的速度, 連接密度和無處不在)的統一標準.
與國際電信聯盟和3GPP等重要的無線產業組織的聯合, 與美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology, NIST)等眾多重要研究組織, 以及眾多5G研究聯盟成員的合作, 是進一步了解5G技術軌跡的第一步. 此外, 透過與供貨商建立夥伴關係和結盟, ETM製造商似乎在5G市場上獲得了更好的立足點.
將供貨商關係從高度交易轉變為更強的協作性, 可以為ETM製造商帶來更高的效益. 與私有公司(包括營運業者及供貨商)共用知識並密切合作, 對於即時交付具有與早期市場需求最為一致的新測試產品至關重要. 保密協議和其他專有安排, 使製造商能夠及早獲得新想法和新興技術, 進一步實現提供5G測試能力所需的技術突破.
組件供貨商正透過提供資訊來優化已發布數據之外的現有產品性能, 或更進一步, 比如建立組件衍生品以滿足特定需求. 恰當的合作夥伴關係可以透過提前獲得先進技術來強化ETM組織的優勢. 此外, 透過將設計工作轉移給經驗豐富的供貨商, ETM製造商將可以釋放稀有的工程資源, 而能夠集中展現提供加值產品功能的實力.
藉由上述合作活動, ETM製造商將可獲得所需的解決方案, 加快自身進度, 而有助於自己及客戶取得成功.
標準制定前開發挑戰多 整合為有效解決之道
由於希望縮短上市時間並滿足5G的需求, ETM製造商需要在最終制定標準之前開發設備. 5G標準將在可預見的未來保持穩定, 因此若製造商與合適的供貨商合作, 將能夠在整個訊號鏈(從毫米波到位)中獲得高性能解決方案. 如此, 即使是5G標準發生變化, 也不須要廢棄原有的硬體設計.
ETM製造商將面臨提高能力和降低成本的需求. 因此, 5G的測試產品將比以前的產品複雜得多. 著眼於各組件之外的晶片集以及系統解決方案, 可說明製造商在有限的空間和更低成本的目標之間實現更多性能, 像是有些是模組化儀器特別需要的.
同時, 這種高整合度以及MIMO和波束成形所需的更高訊號連結數對電力具備更高的要求. 透過與供貨商, 尤其是具有最廣泛產品組合的供貨商合作, 可更良好地將組件設計成完整的訊號鏈解決方案, 以滿足未來儀器有關嚴苛性能, 功耗, 空間和上市時間方面的要求.
5G是一個進化飛躍, 而不是簡單的世代升級. 儘管問題仍然是關於5G何時來臨, 但毫無疑問的是, 它已經蓄勢待發. 5G是否成為ETM製造商的商機, 將取決於它在新技術來臨時是否準備就緒. 與主要供貨商的夥伴關係和結盟將大大有助於ETM製造商在未來的5G市場中蓬勃發展.