是德科技 5G时代,看得见的未来

没人能否则我们正处在一个电信技术飞速发展的年代:我们甚至还依稀记得那个只有语音通话的1G 年代,而随后开始的2G,逐渐将我们带入到了数据时代。直到2010 年左右,3G 应用的逐渐普及,用户开始体会到电信进步带来的智能生活。不久,速度更快的4G 就来了。现在,我们已经开始讨论5G。

是德科技

“想象一下,当我们在未来观看2026 年世界杯足球赛的时候,不再像今天一样坐在电视机前,而是通过5G 网络和虚拟现实技术,可以在不同视角去观看这场比赛:裁判员、前锋、点球大战时的守门员,甚至是足球的视角。那时候我们就不是在观看一场比赛,而是真的在参与一场比赛。”坐在记者对面的Guy Séné,刚刚以是德科技全球高级副总裁的身份参加来2016 博鳌亚洲论坛,并作为唯一来自电子测试测量领域的代表受邀参加5G 分论坛。同样的愿景,Guy Séné之前也分享给了当时在场的其他通信行业与会企业高层。

5G,第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术。从几年前,5G 的概念就开始出现,但是真正被讨论,是从2015 年开始。
5G, 不仅仅是趋势
曾经有一位工业软件提供商的高层曾经对笔者说:由于涉及到的数据量庞大,因此通过云计算平台实现对工业软件的操作,其产生的数据延迟是无法被忍耐的。所以无论是移动应用还是SAAS 模式,短期内都没有实用价值。另一位从事物联网研究的资深人士也表达了相同的看法,他认为:暂时来看,物联网还仅仅适合局部应用,由此延伸出来的智慧城市、万物互联,也仅仅是一个面向未来的美好构想。
当被问到:如何才能将这些对未来的规划真正实现应用时,他们都将希望交给了5G:只有等到5G 真正全面得到应用。
Guy S né同样不认为5G技术的研发和应用动力来自通信领域内部:“5G 的发展是一个自然的过程,这是由于用户存在对高速网络的现实需求。”他认为随着各种围绕移动互联网所诞生和延伸出来的软件应用模式和业务模式越来越多,无论是移动办公、saas、云计算、大数据、物联网、车联网、智慧城市,或者是Uber、Square 和AirBnB,所有这些都对网络环境和通讯模式提出了更高的要求:用户需要网络的响应速度、可靠性、移动性和覆盖范围与网络应用的多样性更加匹配。
“5G 的最高理论传输速度可达每秒数十Gb,这比现行4G 网络的传输速度快数百倍,同时,数据时延更低。”Guy Séné 强调,5G 网络的最突出应用特点当然是速度更快、时延更低,但是事实上,5G 的主要目标是让终端用户始终处于联网状态,能够在一个给定的区域内灵活地支持无数台设备,除了支持手机和平板电脑外,还需要支持可佩戴式设备,以及所有的数据采集设备,从而实现真正的万物互联。
因此5G 并非单纯的4G 升级。

从构想到现实

在某种意义上讲,从2G 到3G、4G,技术和应用始终在最关注的,是如何提高速度,因此可以说整个过程都是一个优化升级的过程:从单车道到多车道,再到高速公路。但是到了5G,仅仅提高速度已经不再符合长期可持续发展的要求,其需要更多技术上的革新,有些甚至必须是颠覆性的。换句话说,可能需要将原本的高速公路改造成跑道,从而使得我们可以从汽车交通直接改造成飞机交通。因此可以说,这也是5G 备受关注到重点:一方面是对新技术和新应用的期望,另一方面,对核心技术的真正掌握就意味着对未来的IT(信息技术)、CT(通信技术)、DT(数据技术),以致整个社会的运行模式,都具有了更大的话语权。

在Guy Séné看来,目前5G 技术要解决的技术难题还很多。

首先,按照目前的构想,未来的5G 通信速率超过现在通信速率10 倍以上。但是如果提供超过目前通信速率10 倍以上的通信速度,就要求有非常宽的带宽。为了提高更高的带宽,可能就需要用更高的通信频段,当采用更高频段的时候,就意味着更高的成本。如何做到既能提供10 倍以上的速率,还能控制成本?再如,5G 网络需要更多的天线,将来的一个移动终端很可能就需要超过几十个天线同时工作,而且互不干扰,这绝对是对通信技术的一个极大挑战。

不仅如此,有数据显示:目前的无线网络,在无线系统中每传输1G 的数据,平均耗电约为两千瓦时。这不仅仅是巨大的电费开销问题,而是它已经占据了全球电力能源大约1% 的消耗。试想:未来的物联网时代,将可能会有超过500 亿的设备需要互联互通,按照今天传统的3G 和4G 网络,这几乎是不可想象的事情。如何摆脱对能源消耗的依赖也是一个必须解决的技术问题?

“我们的确需要提升网速和网络覆盖,但同时更需要减少能源消耗,至少要减少10倍才行。” Guy Séné认为,5G技术的研发事实上需要从元器件、子系统到整个系统的全方位配套环节,都以卓越的性能作为基础,而与其他技术一样,5G 技术的发展需要一套全新的复杂技术提供设计、仿真、测试和部署支持。“如果研发5G 设备和产品,这些厂商怎么去测试?是德科技将为这些5G 技术的研发者在提供测量和仿真技术。”

是德科技事实上为我们勾勒了一个位于北京的实验室工作场景:该实验室的测量系统需要对分散在世界各地分布式网络中的元器件、子系统、拓扑软件和功能网络进行分析。北京的工程师可以访问所有的测量信息,使用软件来勾画系统综合性能之间的关联,描述基础物理层的情况,并对各个细节做出全面分析。
是德科技,将为这个实验室提供充分的硬件设备和软件支持。“是德科技正在升级改造的高性能三五族半导体实验室,未来将提供全新的集成电路,支持下一代测试硬件的生产。而相应的配套软件也将不断提升对系统中真实、仿真和虚拟元器件进行混合和更换的能力,帮助用户在成型之前完成对设计的验证。另外,大数据和机器学习应用现已可集成到研发和制造环境,从而对产品或系统的性能提供更为丰富的信息。”Guy Séné说。

是德科技的5G“朋友圈”

是德科技的技术源头可以追溯到1939 年的惠普公司,与安捷伦科技一脉相承。对专业技术长期持续的关注,使得是德科技可以从一个更高的层面,全面而准球地把握5G 技术和应用的趋势和方向。而对于5G 技术的研发,是德科技构建了一个还在不断拓展、覆盖全球的“朋友圈”。
在中国,早在2014 年6 月,当时的安捷伦科技就与中国移动达成合作协议,共同致力于发展于5G 技术的研究。安捷伦科技为中国移动领导的5G关键技术的研究和开发工作提供测量技术方法和方案。2016 年2 月,是德科技又与展讯通信签署战略合作备忘录,在移动芯片先进技术研发领域展开密切合作。是德科技将针对这个全球前十位的无晶圆厂半导体公司一系列新的测试需求(包括手机芯片基带测试、射频模块测试以及一致性测试)开发新的测试解决方案。通过此项战略合作,是德科技的软硬件综合解决方案将在移动芯片测试领域得到更加深入的应用。
是德科技的5G“朋友圈”使得整个关于5G 的产业链——从运营商、设备商到芯片企业、测试企业——具有了某种联系,从而进一步加强了彼此间的交流,对于整个技术研发的推进大有裨益。

关于5G 技术和应用的未来,Guy Séné 认为,虽然有消息认为,5G 网络要到2020 年以后才能正式商用化,但是那可能也仅仅是一个开始,真正的成熟的网络可能会在2025 年实现,或者在2022 年到2023 年,我们也许可以看到一个比较相对完备的5G 网络会出现。“而且5G 在未来可能一段时间跟4G 是并行的。”Guy Séné说。

5G,是未来,但其实并不遥远。