瀏覽數(shù)量： 32 作者： 本站編輯 發(fā)布時(shí)間： 2020-02-28 來(lái)源： 本站
2020, 我們邁入了新的一年和新的年代，這正是非常好的機(jī)會(huì)來(lái)展望無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要趨勢(shì)及其對(duì)無(wú)線測(cè)試系統(tǒng)和制程的影響。下面進(jìn)入正題：
 | 回顧與2020年愿景 |
不出所料，5G 在 2019 年的無(wú)線領(lǐng)域里出盡風(fēng)頭。在 CES 和 MWC Barcelona 期間，幾乎每個(gè)移動(dòng)和基礎(chǔ)設(shè)施參與方都推出了 5G 產(chǎn)品或服務(wù)。盡管其中一些產(chǎn)品比其他產(chǎn)品更貼合實(shí)際，但它們大多具有相同的特點(diǎn)——都難逃成為第一代產(chǎn)品的命運(yùn)。
如果您是花費(fèi) 1300 美元購(gòu)買(mǎi)第一代 5G 毫米波手機(jī)的早期使用者之一，那么您必須在正確的城市找到正確的街道，然后當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“5G UWB”標(biāo)志時(shí)，您應(yīng)該慶祝一下。不過(guò)，如果您接收到 5G 信號(hào)，那就千萬(wàn)不要移動(dòng)！絕對(duì)不要進(jìn)入室內(nèi)！
您可能還會(huì)注意到，如果您正在測(cè)試千兆位的下載速度，則在幾分鐘后，手機(jī)會(huì)跳回 4G 模式一小段時(shí)間，以便給設(shè)備降溫。
這毫不奇怪，因?yàn)?2019 年的 5G 只是處于技術(shù)演示階段。移動(dòng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸率很高，但利用 5G 的能力卻有限，無(wú)法吸引大量消費(fèi)者放棄目前使用的手機(jī)。另外，5G 移動(dòng)熱點(diǎn)尚未完全成熟，價(jià)格相對(duì)較高，數(shù)據(jù)計(jì)劃有上限，網(wǎng)絡(luò)支持也有限。
隨著第二代 5G 芯片進(jìn)入產(chǎn)品市場(chǎng)，預(yù)計(jì) 2020 年的銷(xiāo)售量會(huì)有所增長(zhǎng)，分析師預(yù)測(cè)單位銷(xiāo)售量將大幅提高。預(yù)計(jì)到 2020 年，5G 智能手機(jī)的出貨量將達(dá)到 1.75 億至 2 億部，這一估值有望隨著新市場(chǎng)報(bào)告的每次發(fā)布而增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)在很大程度上是由于中國(guó)正在積極利用中頻帶頻譜進(jìn)行 5G 擴(kuò)建，而專注于中國(guó)市場(chǎng)的手機(jī)制造商正在為這一增長(zhǎng)未雨綢繆。此外，我們還期盼著日本在今年主辦東京夏季奧運(yùn)會(huì)時(shí)重點(diǎn)打造的各種 5G 應(yīng)用場(chǎng)景。
5G 時(shí)代仍處于早期階段，但其已在 6 GHz 以下 (FR1) 和毫米波 (FR2) 部署中現(xiàn)身。由于我們已經(jīng)經(jīng)歷了第一輪 5G 產(chǎn)品發(fā)布，現(xiàn)在是供應(yīng)商認(rèn)真應(yīng)對(duì)下一輪大批量生產(chǎn)的時(shí)候了。對(duì)于 5G 毫米波產(chǎn)品，供應(yīng)鏈中仍然存在一些未解決的問(wèn)題，比如在哪個(gè)生產(chǎn)階段檢測(cè)質(zhì)量問(wèn)題，但是產(chǎn)品公司對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的滿意度開(kāi)始逐漸提高。
隨著制造商應(yīng)用多設(shè)備并行測(cè)試技術(shù)來(lái)提高制造經(jīng)濟(jì)效益，測(cè)試這些產(chǎn)品的成本變得越來(lái)越低。在 6 GHz 以下的 5G 產(chǎn)品上，制造挑戰(zhàn)在于產(chǎn)品中支持全新中頻帶頻譜和 MIMO 的天線數(shù)量。
制造商正在通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定優(yōu)勢(shì)組合，確保在工廠不同工位中執(zhí)行的測(cè)試與生產(chǎn)線上的產(chǎn)量和節(jié)拍時(shí)間之間取得絕佳平衡。要在 2020 年實(shí)現(xiàn) 5G 市場(chǎng)的增長(zhǎng)目標(biāo)，不僅需要為消費(fèi)者提供更加友好的價(jià)格，還需要借助高質(zhì)量產(chǎn)品提供出色的用戶體驗(yàn)。
| 下一步計(jì)劃：更多頻譜 |
對(duì)于 2020 年的美國(guó)而言，要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模 5G 部署，有很多無(wú)線頻譜問(wèn)題亟待解決。今年，將有三個(gè)主要頻譜領(lǐng)域發(fā)揮作用：另一輪毫米波頻譜拍賣(mài)、開(kāi)放 6 GHz 免許可頻譜以及提供更多中頻帶頻譜。特別是，從北美的角度來(lái)看，目前迫切需要在中頻帶 5G 頻譜上大力投入。憑借數(shù)千兆位的下載速度，備受矚目的毫米波頻譜登上各大媒體頭條，而中頻帶頻譜則是 5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的真正主力軍，將成為 5G 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)。
隨著美國(guó)中頻帶5G支持時(shí)間表的確定，還需要關(guān)注6 GHz免許可頻譜 (5.925GHz–7.125GHz)。我必須強(qiáng)調(diào)這一事件的重要性——自從上一批大量免許可頻率使用以來(lái)，已經(jīng)過(guò)去了 20 年時(shí)間，這次頻譜的擴(kuò)充使得現(xiàn)有的可用頻譜增加了一倍以上。
目前，我們主要在 Wi-Fi 背景下討論這些頻譜，但業(yè)界最后還需要部署 5G——預(yù)計(jì)明年會(huì)有更新。對(duì)于 Wi-Fi 而言，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，好消息/壞消息（挑戰(zhàn)）之一是向后兼容性。在 Wi-Fi 不斷發(fā)展的過(guò)程中，它始終支持前幾代產(chǎn)品。
如今，尤其是在人口密集的地區(qū)，采用傳統(tǒng) Wi-Fi 技術(shù)的設(shè)備將 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段擠得密不透風(fēng)。當(dāng)前推出的 Wi-Fi 6 采用的無(wú)線傳輸方法與前幾代技術(shù)大為不同。要為 Wi-Fi 6 提供一個(gè)“干凈”的環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計(jì)的顯著改進(jìn)，6 GHz 頻譜至關(guān)重要。
| 囤積子彈和瓶裝水，這是僵尸啟示錄！ |
如今，對(duì)于 2020 年而言，情況完全不同。
首先，我將簡(jiǎn)要回顧一下 2002 年。在鹽湖城舉辦的冬季奧運(yùn)會(huì)上，美國(guó)奪得了創(chuàng)紀(jì)錄的 34 枚獎(jiǎng)牌；每加侖汽油的平均價(jià)格為 1.61 美元；CBS 的 CSI 是收視率高的電視節(jié)目；Limp Bizkit 在第三次提名后贏得了“全美音樂(lè)獎(jiǎng)最*受歡迎另類(lèi)藝人”獎(jiǎng)項(xiàng)。
巧合的是，WiMedia 聯(lián)盟在同一年成立，其致力于使基于超寬帶 (UWB) 技術(shù)的高速無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)化。盡管 UWB 在提供“無(wú)線 USB”連接方面擁有良好的市場(chǎng)表現(xiàn)和誘人的前景，但當(dāng)時(shí)間來(lái)到 7 年后的 2009 年，經(jīng)濟(jì)大衰退和 Wi-Fi 性能的不斷演變給 UWB 造成了致命一擊。
但是，每個(gè)人都知道，用木樁攻擊心臟是無(wú)法擊倒僵尸的，您還需要雙擊僵尸頭部。UWB 行將就木，WiMedia 聯(lián)盟潰散解體，這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)變得模糊起來(lái)，等待有一天能夠重見(jiàn)天日。
回到今天，當(dāng)我們拜訪技術(shù)“墓地”時(shí)，我們發(fā)現(xiàn) UWB 已不復(fù)存在。實(shí)際上，它的歷史可以追溯到 20 世紀(jì) 50 年代，現(xiàn)已重新成為一種精確的定位和測(cè)距技術(shù)。這次，它的重點(diǎn)不是以無(wú)線方式傳送數(shù)千兆位的數(shù)據(jù)，而是確定幾厘米內(nèi)兩個(gè)設(shè)備的相對(duì)位置。UWB 以 IEEE 802.15.4z 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，已發(fā)展成為一種創(chuàng)新型輔助技術(shù)而不是替代技術(shù)，可增強(qiáng)圍繞身份驗(yàn)證和室內(nèi)定位的應(yīng)用場(chǎng)景。
測(cè)試 UWB 與其他典型消費(fèi)類(lèi)無(wú)線技術(shù)有些不同。一方面，有些測(cè)試更簡(jiǎn)單——對(duì)矢量幅度誤差(EVM) 等調(diào)制精度規(guī)范沒(méi)有特定要求。另一方面，UWB 具有充滿挑戰(zhàn)的不同關(guān)鍵規(guī)范亟待驗(yàn)證：飛行時(shí)間 (ToF)。
精確的定位需要在數(shù)據(jù)包之間進(jìn)行極其精確的定時(shí)測(cè)量——在自由空間中，一個(gè)信號(hào)傳播 1 厘米大約需要 30 皮秒的時(shí)間。測(cè)試設(shè)備必須能夠以極高的精度校準(zhǔn)設(shè)備中的 ToF 因子。此外，與其他主流連接標(biāo)準(zhǔn)相比，還有一些頗具挑戰(zhàn)性的獨(dú)特規(guī)范：頻率和信號(hào)帶寬。802.15.4z 覆蓋的頻率范圍是 6.5 GHz 至 10 GHz，工作范圍超出了大多數(shù)消費(fèi)類(lèi)無(wú)線技術(shù)中采用的 6 GHz 以下頻率范圍，信號(hào)帶寬通常為 500 MHz，高可達(dá) 1 GHz 或以上。
| 位置、位置、位置 |
2020 年有一個(gè)明顯的趨勢(shì)值得關(guān)注，即位置檢測(cè)、手勢(shì)感應(yīng)和室內(nèi)定位技術(shù)將成為熱門(mén)領(lǐng)域！我已經(jīng)花了一些時(shí)間探討 UWB，但是，還有其他幾種無(wú)線技術(shù)正在尋求解決不同類(lèi)型的定位應(yīng)用問(wèn)題。其他一些值得注意的技術(shù)包括：
藍(lán)牙 5.1：“智能筆”產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在2021年推出，其遵循藍(lán)牙 5.1 版本標(biāo)準(zhǔn)，允許用戶通過(guò)筆的手勢(shì)控制各種功能，甚至可以在筆不小心丟在沙發(fā)墊上時(shí)，幫助確定其位置。藍(lán)牙 5.1 特別適合手機(jī)和配件，與信標(biāo)結(jié)合使用則可提供更出色的性能，能夠?qū)崿F(xiàn)類(lèi)似“室內(nèi) GPS”的功能。
802.11az：Wi-Fi 定位技術(shù)802.11az 旨在通過(guò)提高 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的效率和改善用戶體驗(yàn)來(lái)解決另一個(gè)問(wèn)題。通過(guò)利用對(duì)不同Wi-Fi客戶端位置的了解，接入點(diǎn)可以更快地連接到移動(dòng)產(chǎn)品并通過(guò)在不使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)來(lái)提高能效。
60 GHz 免許可雷達(dá)：2019 年，谷歌的 Soli 項(xiàng)目以 Pixel 4 手機(jī)為載體廣泛引入世界，是使用免許可 60 GHz 雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行手勢(shì)感應(yīng)的先例。雖然現(xiàn)在還不能判斷這是一個(gè)噱頭還是未來(lái)無(wú)處不在的功能，但很明顯，在移動(dòng)設(shè)備中集成手勢(shì)感應(yīng)可為用戶帶來(lái)一種與設(shè)備進(jìn)行交互的全新方式。
這些技術(shù)都有完全不同的測(cè)試要求。從根本上講，感應(yīng)位置要求設(shè)備了解距離和方向。距離可以用時(shí)間（UWB 和雷達(dá)為 ToF）或信號(hào)強(qiáng)度（藍(lán)牙和 Wi-Fi 為接收信號(hào)強(qiáng)度 (RSSI)）測(cè)量，這便需要進(jìn)行 ToF 校準(zhǔn)或 RSSI 校準(zhǔn)。可以通過(guò)將多個(gè)傳感器/信標(biāo)放置在不同的位置（三角測(cè)量）或通過(guò)測(cè)量到達(dá)角度 (AoA) 和/或離開(kāi)角度 (AoD) 來(lái)確定方向。
| 風(fēng)水輪流轉(zhuǎn) |
下一個(gè)十年的轉(zhuǎn)折點(diǎn)已然到來(lái)，5G 將成為我們打造未來(lái)創(chuàng)新十年的有力平臺(tái)。智能手機(jī)是 4G 時(shí)代的王者——永世長(zhǎng)存的王者。5G 的愿景遠(yuǎn)超于此，這是歷史的必然，不過(guò)，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍需建立在智能手機(jī)的基礎(chǔ)之上。新興和發(fā)展中的輔助技術(shù)尋求為現(xiàn)有產(chǎn)品增加新的維度，同時(shí)激發(fā)創(chuàng)造性思考者通過(guò)增加用戶和“事物”之間的交互，使其產(chǎn)品變得不可或缺。技術(shù)過(guò)渡可以為參與者創(chuàng)造機(jī)遇，讓他們有機(jī)會(huì)打破現(xiàn)有或建立全新的生態(tài)系統(tǒng)。
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