关于技术验证/原型开发需求涌现分享和介绍
5g钱景诱人，通讯设备商、量测仪器商以及fpga厂商已纷纷推出5g无线原型、毫米波通道探测、5g波形产生与分析测试、5g功率放大器量测等解决方案，来促进第五代行动通讯系统开发。
5g网络容量飞跃成长、上网速度变快、拥有更低延迟性，且具备更密集的小基地台(small cell)及更可靠的联网质量，符合未来万物联网需求，因而有助加速物联网、车联网和机器对机器(m2m)等应用实现，再者，5g专利将带来可观的授权金，商机不容小觑，吸引电信设备商、量测仪器商和现场可编程门阵列(fpga)芯片商投入研发。
为卡位第五代行动通讯市场，爱立信(ericsson)、国家仪器(ni)、罗德史瓦兹(rohde & schwarz)、是德科技(keysight technologies)、安立知(anritsu)和赛灵思(xilinx)皆已紧锣密鼓布局5g。
助力电信商实场测试 爱立信祭出5g无线原型
5g标准虽尚未制定，但爱立信已推出5g无线原型(radio prototype)，并预计2016年提供给部分营运商做测试使用，来催化5g发展。
图1 ***爱立信技术长汪以仁表示，该公司会从落实lte演进技术和云端转型等两个方向，来协助***发展5g。
***爱立信技术长汪以仁(图1)表示，5g不仅有新频段与新技术，还包含lte演进技术，与4g相比，5g将更为全球化，并拥有更健全的生态系统。在5g新技术方面，包括毫米波(mmwave)、大规模多重输入/多重输出(massive mimo)、波束成形(beamforming)及双工(duplex)等；另外，在lte演进技术方面，则会从三载波聚合(3cc ca)增进至四载波聚合(4cc ca)、五载波聚合(5cc ca)，相关的lte演进技术会在第三代合作伙伴计划(3gpp)的r13版本开始逐步标准化。
汪以仁进一步指出，为了加速5g开发，爱立信发展出5g无线测试平台(radio test bed)和5g无线原型(图2)，目前5g无线原型已提供给日本ntt docomo及韩国sk telecom等营运商做实验室以外的5g先期测试，而2016年会再提供给部分电信营运商做测试使用。
图2 爱立信开发出可携至户外的5g无线原型。 图片来源：爱立信
汪以仁认为，由于5g新应用拥有诸多想象空间，因此开发5g，除了强化标准化、芯片制造与专利等方面的布局外，亦可多布局须透过5g来落实的新应用，以为各种产业带来更多新价值与想象空间。
另一方面，仪器商也推出相关的毫米波通道探测(channel sounding)、massive mimo、5g波形产生与分析测试、5g功率放大器(power amplifier, pa)等量测解决方案，有利增快业者5g开发进程。
缩短5g原型开发时间 ni「软硬兼施」
图3 国家仪器技术营销经理潘建安指出，5g商机热，将启动下一轮的智财权争夺战。
国家仪器看好5g前景，祭出相关软硬件解决方案，来缩短5g从模拟(simulation)至原型开发、乃至部署的时间，藉以协助厂商、研究单位与学界能尽早插旗5g版图，进而顺利在专利占有一席之地。
国家仪器技术营销经理潘建安(图3)表示，该公司约从2013年开始与国际大厂合作研发5g(图4)，从各国芯片商、电信业者投入5g的动作而言，可观察出各界对发展5g十分热络，5g将启动下一轮的智财权(ip)争夺战。
图4 nokia透过国家仪器的解决方案在2015年niweek展示毫米波e-band技术。 图片来源：国家仪器
潘建安进一步指出，目前，国家仪器推出的软件解决方案--labview communication system design suite，其可再搭配该公司旗下相关毫米波、massive mimo等领域的模块化硬件仪器，来缩短原型开发时间、从而快速进入部署阶段，也因原型开发速度快，而有利厂商争夺5g专利；此外，相较于其他竞争对手，该公司专精于模块化仪器，能减少不同平台的转换步骤，加上模块化仪器体积小、方便携带，而较有利进行实场测试。
值得关注的是，潘建安认为，现下5g主要有四大研究领域，包括毫米波、massive mimo、新调变技术和网络密化(densification)。而国家仪器也已与产业界、学研界合作，譬如在毫米波方面，诺基亚便采用该公司解决方案来展示73ghz的毫米波无线通信系统。
而massive mimo部分，则与隆德大学(lung university)连手，开发出256×256的大型天线实测平台；同时，亦与欧洲电信商vodafone、日本电信商ntt docomo携手研发新调变技术。未来，该公司也会针对此四大面向，持续与研究机构进行深入合作与开发。
各式解决方案大举出笼 r&s重兵部署5g量测
r&s倾力布局下世代行动通讯，并已开发出适合量测5g各领域的单机仪器，譬如信道探测、massive mimo、宽带讯号测试(wideband signal tests)等解决方案。
r&s行动终端量测暨全球项目业务部资深业务经理曹维陵表示，该公司单机量测仪器与模块化仪器相比，其竞争优势是拥有较佳的讯号准确度，两者的讯号准确度会有±1%或±1.5%的差距。以实务经验而言，若讯号准确度差距0.5db，客户便会跳脚，因此为维护讯号质量，该公司仍以单机量测仪器为发展方向。
此外，面对模块化仪器体积小、方便携带的特性，r&s应用支持工程部应用工程支持经理林志龙补充，该公司也推出手机搭配android应用程序(app)的测试产品，亦能提供可携式的解决方案。
据了解，该公司拥有多种5g解决方案，譬如毫米波通道探测解决方案--r&s smw200，此为向量讯号产生器，可搭配该公司其他的讯号及频谱分析仪，以协助开发毫米波技术；另外，在massive mimo、5g phy候选标准参考数据库(5g phy candidates)与宽带讯号测试等领域皆具备解决方案。
现阶段，r&s亦与资策会、工研院、中山大学和中正大学等合作5g开发，希望藉由该公司的经验与设备，来协助学研单位与业界加速开发毫米波等技术、进行实场测试。
曹维陵指出，该公司未来的5g布局，在先期开发阶段，除了持续研发解决方案外，亦着重建立生态圈，并加强与第三方伙伴的合作。
加速毫米波频段开发 是德科技强攻通道探测
为加紧明了毫米波频段，是德科技推出通道探测解决方案；此外，该公司也推出5g波形产生与分析测试方案，以协助研发人员从事5g先期开发。
图5 是德科技营销处资深营销项目经理郭丁豪表示，该公司预计增加与研究单位、电信商、5g重要组织以及民间公司合作，以利开发5g。
是德科技营销处资深营销项目经理郭丁豪(图5)表示，5g处理的数据容量变大，需要更快的上网速率，以及能实时反应的网络，以因应物联网、车联网和智能医疗等新应用。
而在频谱资源有限的情况下，毫米波频段被认为是5g可能的频段。但各界对毫米波频段通道所知甚少，故该公司推出5g通道探测解决方案，协助工程师利用信道探测，来分析路径损耗、水等环境障碍对讯号传输所造成的影响；据悉，该方案内建现场可编程门阵列(fpga)，能先行处理大量数据。
郭丁豪分析，开发毫米波须克服毫米波组件、多天线应用如massive mimo、波束成形和相位同调等高频组件与技术的挑战，才有助加速发展毫米波技术。
另外，由于5g标准尚未制定，物理层波形也仍未定义，所以便出现诸多竞逐的候选波形，比方像多载波滤波(fbmc)、正交分频多任务(ofdm)与通用多载波滤波(ufmc)，为因应各种可能的波形与情境，是德亦祭出5g波形产生与分析测试方案，来帮助研发人员能灵活测试5g的各种波形，藉以进行讯号产生与分析研究。
据了解，该公司与竞争对手差异之处，在于旗下兼有模块化与单机仪器，能依客户的不同需求进行混搭，提供更弹性的方案。郭丁豪指出，模块化和单机仪器依照不同应用领域与设备规格，会有不同精准度与价格，因此各具优势。举例来说，以massive mimo而言，假设开发者欲测试六十四通道，利用六十四台单机仪器会占用庞大的空间，但模块化仪器仅须使用六十四片模块，能大幅缩小体积，而较适合测试多通道。
未来，该公司预计增加与研究单位、电信商、5g重要组织如***资通产业标准协会(taics)，以及民间公司(如组件商、芯片商、系统厂商、大小型基地台业者)合作，以利开发5g。
竞逐毫米波商机 安立知端出5g pa量测方案
安立知(anritsu)看好功率放大器在微波传感器/雷达、相关毫米波的高频rfic，以及下一代无线通信(如5g、wigig)里将扮演重要角色，基于功率放大器在上述领域的潜力，该公司已与瑞典chalmer大学合作，展示量测5g功率放大器的方案，欲抢攻第五代行动通讯商机。
安立知应用工程师程昭团表示，近来物联网和5g的议题非常热门，从穿戴式装置、智能交通、车联网、智能零售、智能工厂和智慧医疗皆需要半导体、无线通信/rf ic、巨量数据(big data)/云端运算等解决方案来支持。
程昭团补充，业界认为5g不一定只有一个频段，可能会需要多个频段来达成。现阶段，会先选用6ghz以下的频段来做广域覆盖，同时由于未来网络需高吞吐量(high throughput)，因此毫米波频段也炙手可热。
安立知业务暨技术支持部门经理林光韦表示，有鉴于毫米波的发展潜力佳，该公司已和瑞典chalmer大学合作，透过安立知vectorstar系列的向量网络分析仪(vna)与chalmer大学的软件来展示相关5g pa的量测方案，该方案带宽达200mhz，使得在5g条件下，评估和量测功率放大器的特性成为可能。
另外值得关切的是，在5g先期开发阶段，由于标准尚未制定，无论是技术或标准，都有可能瞬息万变，而fpga有助于变化多端之际快速应对，因此常被用于早期研究，当前相关芯片商亦摩拳擦掌进攻该市场。
加速算法探索/原型开发 fpga于5g开发扮要角
图6 赛灵思通讯事业群资深产品经理harpinder matharu观察，5g不仅与通讯相关，其更接触生活的所有层面，此转变对行动通讯系统的要求和设计原理都造成影响。
赛灵思通讯事业群资深产品经理harpinder matharu(图6)表示，5g前期试验以及实地测试，有助验证概念与原型开发，并能帮助标准制定组织建立标准共识，因此5g先期开发作业十分关键，而fpga有助加速算法探索、5g概念验证/原型开发与建立量测设备，故在5g研发上扮演要角。
有鉴于此，现阶段该公司已推出相关的产品--20奈米(nm)的ultrascale和16奈米的ultrascale解决方案，其适用于5g发布标准前或发布后的短期内，能协助开发5g技术。
而在5g标准正式发布后，5g基地台设计的部分仍可望利用fpga进行设备的制造和部署。据悉，为掌握5g商用先机，该公司已布局7奈米平台，以利在5g商转时期提供更佳的解决方案。
matharu观察，4g通讯是以人与地为主、以通讯和信息分享为核心主题，但5g则将范围扩大到人、地、机三方。5g不仅与通讯相关，其更接触生活的所有层面，包括人们的日常、工作、通勤与娱乐休闲等，此转变对行动通讯系统的要求和设计原理都造成影响，因此须进一步利用虚拟化和软件架构网络提升5g系统/网络的效能。
为实现5g，有些新技术或新频段如毫米波、massive mimo、软件定义网络(sdn)和网络功能虚拟化(nfv)也备受瞩目，而fpga亦能应用于研发上述领域。
matharu指出，massive mimo适合厘米波和毫米波频率，其能帮助克服高频传播的障碍，由于该公司的fpga可达成高连接性带宽需求，并管理高效率波束成形预先编码算法，有利研发massive mimo，目前已有系统商及5g研究团体采用并从事原型开发。
另一方面，赛灵思的fpga还可应用于4g无线电、基频处理/加速、基频交换/联机、去程传输、回程线路调制解调器、封包处理、安全性、基地台时序与同步，以及演进封包设备等领域。
而在5g布局上，该公司除了规画7奈米平台，目前也和一级供货商、产业研究论坛、学术机构、测试与量测业者合作。
5g将带来全新的联网与应用商机如车联网、虚拟现实等，电信营运商、通讯设备商、量测仪器商和芯片商已虎视眈眈，并布局相关技术研发，以在第五代行动通讯展露锋芒，开创行动通讯事业的第二春。
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图1 ***爱立信技术长汪以仁表示，该公司会从落实lte演进技术和云端转型等两个方向，来协助***发展5g。
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图2 爱立信开发出可携至户外的5g无线原型。 图片来源：爱立信
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r&s行动终端量测暨全球项目业务部资深业务经理曹维陵表示，该公司单机量测仪器与模块化仪器相比，其竞争优势是拥有较佳的讯号准确度，两者的讯号准确度会有±1%或±1.5%的差距。以实务经验而言，若讯号准确度差距0.5db，客户便会跳脚，因此为维护讯号质量，该公司仍以单机量测仪器为发展方向。
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现阶段，r&s亦与资策会、工研院、中山大学和中正大学等合作5g开发，希望藉由该公司的经验与设备，来协助学研单位与业界加速开发毫米波等技术、进行实场测试。
曹维陵指出，该公司未来的5g布局，在先期开发阶段，除了持续研发解决方案外，亦着重建立生态圈，并加强与第三方伙伴的合作。
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为加紧明了毫米波频段，是德科技推出通道探测解决方案；此外，该公司也推出5g波形产生与分析测试方案，以协助研发人员从事5g先期开发。
图5 是德科技营销处资深营销项目经理郭丁豪表示，该公司预计增加与研究单位、电信商、5g重要组织以及民间公司合作，以利开发5g。
是德科技营销处资深营销项目经理郭丁豪(图5)表示，5g处理的数据容量变大，需要更快的上网速率，以及能实时反应的网络，以因应物联网、车联网和智能医疗等新应用。
而在频谱资源有限的情况下，毫米波频段被认为是5g可能的频段。但各界对毫米波频段通道所知甚少，故该公司推出5g通道探测解决方案，协助工程师利用信道探测，来分析路径损耗、水等环境障碍对讯号传输所造成的影响；据悉，该方案内建现场可编程门阵列(fpga)，能先行处理大量数据。
郭丁豪分析，开发毫米波须克服毫米波组件、多天线应用如massive mimo、波束成形和相位同调等高频组件与技术的挑战，才有助加速发展毫米波技术。
另外，由于5g标准尚未制定，物理层波形也仍未定义，所以便出现诸多竞逐的候选波形，比方像多载波滤波(fbmc)、正交分频多任务(ofdm)与通用多载波滤波(ufmc)，为因应各种可能的波形与情境，是德亦祭出5g波形产生与分析测试方案，来帮助研发人员能灵活测试5g的各种波形，藉以进行讯号产生与分析研究。
据了解，该公司与竞争对手差异之处，在于旗下兼有模块化与单机仪器，能依客户的不同需求进行混搭，提供更弹性的方案。郭丁豪指出，模块化和单机仪器依照不同应用领域与设备规格，会有不同精准度与价格，因此各具优势。举例来说，以massive mimo而言，假设开发者欲测试六十四通道，利用六十四台单机仪器会占用庞大的空间，但模块化仪器仅须使用六十四片模块，能大幅缩小体积，而较适合测试多通道。
未来，该公司预计增加与研究单位、电信商、5g重要组织如***资通产业标准协会(taics)，以及民间公司(如组件商、芯片商、系统厂商、大小型基地台业者)合作，以利开发5g。
竞逐毫米波商机 安立知端出5g pa量测方案
安立知(anritsu)看好功率放大器在微波传感器/雷达、相关毫米波的高频rfic，以及下一代无线通信(如5g、wigig)里将扮演重要角色，基于功率放大器在上述领域的潜力，该公司已与瑞典chalmer大学合作，展示量测5g功率放大器的方案，欲抢攻第五代行动通讯商机。
安立知应用工程师程昭团表示，近来物联网和5g的议题非常热门，从穿戴式装置、智能交通、车联网、智能零售、智能工厂和智慧医疗皆需要半导体、无线通信/rf ic、巨量数据(big data)/云端运算等解决方案来支持。
程昭团补充，业界认为5g不一定只有一个频段，可能会需要多个频段来达成。现阶段，会先选用6ghz以下的频段来做广域覆盖，同时由于未来网络需高吞吐量(high throughput)，因此毫米波频段也炙手可热。
安立知业务暨技术支持部门经理林光韦表示，有鉴于毫米波的发展潜力佳，该公司已和瑞典chalmer大学合作，透过安立知vectorstar系列的向量网络分析仪(vna)与chalmer大学的软件来展示相关5g pa的量测方案，该方案带宽达200mhz，使得在5g条件下，评估和量测功率放大器的特性成为可能。
另外值得关切的是，在5g先期开发阶段，由于标准尚未制定，无论是技术或标准，都有可能瞬息万变，而fpga有助于变化多端之际快速应对，因此常被用于早期研究，当前相关芯片商亦摩拳擦掌进攻该市场。
加速算法探索/原型开发 fpga于5g开发扮要角
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赛灵思通讯事业群资深产品经理harpinder matharu(图6)表示，5g前期试验以及实地测试，有助验证概念与原型开发，并能帮助标准制定组织建立标准共识，因此5g先期开发作业十分关键，而fpga有助加速算法探索、5g概念验证/原型开发与建立量测设备，故在5g研发上扮演要角。
有鉴于此，现阶段该公司已推出相关的产品--20奈米(nm)的ultrascale和16奈米的ultrascale解决方案，其适用于5g发布标准前或发布后的短期内，能协助开发5g技术。
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matharu指出，massive mimo适合厘米波和毫米波频率，其能帮助克服高频传播的障碍，由于该公司的fpga可达成高连接性带宽需求，并管理高效率波束成形预先编码算法，有利研发massive mimo，目前已有系统商及5g研究团体采用并从事原型开发。
另一方面，赛灵思的fpga还可应用于4g无线电、基频处理/加速、基频交换/联机、去程传输、回程线路调制解调器、封包处理、安全性、基地台时序与同步，以及演进封包设备等领域。
而在5g布局上，该公司除了规画7奈米平台，目前也和一级供货商、产业研究论坛、学术机构、测试与量测业者合作。
5g将带来全新的联网与应用商机如车联网、虚拟现实等，电信营运商、通讯设备商、量测仪器商和芯片商已虎视眈眈，并布局相关技术研发，以在第五代行动通讯展露锋芒，开创行动通讯事业的第二春。
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