本站原創，作者：章鷹，電子發燒友執行副主編。

5G通信是2018年科技界最受關注的領域之一，從小米宣布2019年3月發布5G手機，到華為計劃在2019年6月5G手機上市和中興計劃2019年9月5G手機上市，中國5G手機計劃可以是繼三星之后，最龐大最全面的陣容將要亮相。同時，中國三大運營商也在緊鑼密鼓地推動5G商用網絡的建設。三大運營商計劃到2020年前的3年內在5G投資4000億美元。中國可以說除美國之外，已經占據了5G發展的主動權。

5G技術與WiFi6技術有何實力對決？5G基站的高密度特性如何影響站點選擇和承載體？5G如何助力工業物聯網需求？5G終端設備的測試難題如何化解？帶著這些熱點問題，12月4日下午2點，由電子發燒友主辦的2018第五屆物聯網大會之5G通信分論壇在南山區科興科學院會議中心召開，來自中國信息通信研究院所長敖立、紫光展銳市場經理閆陽天、Qorvo 亞太高級營銷經理Jeff Lin、Litepoint 5G產品經理溫中義、廣東電信規劃設計公司項目部經理李偉強、世強先進銷售經理吳玉坤六位大咖，就熱點話題進行了精彩的觀點碰撞，現場200多位工程師對演講報以熱烈的掌聲。

5G與WiFi6無線網絡相互配合，消費者可獲得最佳體驗
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圖：Qorvo 亞太高級營銷經理Jeff Lin

Qorvo 亞太高級營銷經理Jeff Lin表示，5G通信相對于4G，不僅僅是數字的變化，更代表一個全新時代的開啟。新科技受到矚目的原因是：長距離、高速率、大容量和大數據。5G和802.11ax （WiFi6）最大的區別，在于成本和收費。5G的頻段，運營商必須競標從政府手中購買，民眾需要付費來使用5G的服務，而WiFi6是免費的，2.5G 到4G都是免費的，所以手機使用者在室內傳輸視頻或者信息都采用WiFi。

Jeff Lin認為，如果能把5G和WiFi6兩種技術進行融合，消費者將會在室外和室內的移動區間獲得最佳的上網感受。作為蜂窩網絡的室內覆蓋的補充，WiFi也承載大量的數據流量卸載。家居中消費者的移動裝置成倍增長，手機、筆記本、路由器、電視等8個裝置都要上網，到2020年可能有20個裝置要上網，WiFi6解決的痛點問題是多個裝置在家庭連網，如何能更有效率，價格還沒有太大增加。802.11ax，也稱為高效率（HE）無線，通過定義WLAN MAC和PHY增強，在密集用戶環境中將每個用戶的平均吞吐量提高至少4倍。使得WiFi網絡具備更加寬松的流量以滿足多個用戶的需求，同時能帶來更遠的傳輸距離和更高的傳輸速率。

802.11ax標準的目標是提供802.11ac在5GHz頻段上四倍的吞吐量。這在很大程度上歸因于使用正交頻分多址（OFDMA）技術，OFDMA允許多個設備同時通信，這顯著提高了無線網絡的效率和容量。802.11ax還新增了用于增加信道容量的多用戶MIMO（MU-MIMO）技術，可以大大提高功率效率，以及空間重用。芯片大廠商高通、博通、Marvell、英特爾都推出了基于WiFi6標準的芯片，Qorvo配合這些大廠推出自身的射頻產品，在WiFi6領域處于領先地位，提供從射頻前端到模塊，到芯片、到軟件、到系統的全面解決方案。

5G網絡三大特性助力工業物聯網的場景應用
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圖：中國信息通信研究院所長敖立

中國信息通信研究院所長敖立指出，5G將成為引領數字化轉型的通用目的技術。敖立表示，第五代移動通信技術（5G）將以全新的網絡架構，提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互的新時代，成為經濟社會數字化轉型的關鍵使能器。

敖立指出，5G在核心網技術上是革命性的，從電路運營，到分組運用，再到IP化、IT化，5G網絡使用許多IT技術。5G切片技術是在網絡公司的數據中心使用的，核心網面向服務，架構是革命性的。

他介紹說，全球5G頻率規劃和許可工作進展迅速。中國以3.5GHz頻譜為主要的5G頻段劃分，主要完成5G系統中頻段使用規劃，3.5GHz將是主流頻段，北美在5G上是毫米波頻段。

敖立認為，北美5G毫米波頻段研發的問題是立足于數據傳輸，網絡部署中基站密度高，還有毫米波頻譜衰減快。他預測，中國將5G毫米波頻段很可能用于工業物聯網的室內覆蓋。

“中國信通院正在推進5G技術研發實驗工作，我們和三大運營商、6家系統制造商、4家制造商和若干儀表支撐機構，覆蓋5G產業鏈上各個環節。”敖立說。5G推進步驟：1、推進產品研發試驗和技術研發試驗，2018年底為分界點，第一階段在實驗室和外場試驗階段，第二階段，2019年運營商做現網研發試驗工作。第一階段非獨立組網的試驗已經完成，第二階段是獨立組網的試驗，組網從室內到室外，進行相關的研發測試。無論峰值速率、連接數量和時延數，都能夠大幅度超過預定指標需求，從技術標準看，技術實現是能夠滿足最初-提出的需求。

工業物聯網工業體系和互聯網體系融合的產物。敖立認為，我國各地企業的工業水平層次不齊，工業變革必須從單點的信息技術應用向全面數字化、網絡化和智能化轉變。5G成為工業互聯網業務的重要技術支撐。URLLC+（MBB+URLLC）+mMTC：支持工廠內工業控制、信息采集、先進人機交互的應用需求；5G網絡切片：支持多業務場景、多服務質量、多用戶及多行業的隔離和保護；5G邊緣計算，支持及提升制造工廠內邊緣智能化；高頻+多天線，支持制造工廠內的精準定位和高帶寬。

敖立表示，工業企業關注三大問題：提高產品質量，提高生產效率，做商業模式的變革。傳統制造業通過ICT賦能，打通數據通信鏈，實現商業模式的創新。從大數據，到AI算法，到平臺，都是服務這個目標。

工業物聯網要解決中國制造業低端化問題，實現工業的升級。同時，工業互聯網已成為3GPP R16階段工作重點，5G關鍵技術可以賦能工業互聯網。一、5G高可靠性，控制信道支持更高聚合等級，提升控制信道可靠性。二、5G低時延技術，在以太網里做了關鍵改造，保證端到端的時延。三、5G網絡切片，面向不同的工業應用場景，能夠保證在不同業務運營場景中達到相應的指標。四、5G邊緣計算加速工業IT及OT網絡融合，通過邊緣數據處理、跟蹤及聚合能力的增強，提升工業互聯網業務的高可靠、低時延等性能指標，提供更好的安全和用戶隱私，優化資源共享和用戶體驗。

紫光展銳全力推進5G和物聯網發展
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圖：紫光展銳市場經理閆陽天

紫光展銳市場經理閆陽天認為，4G改變生活，5G改變生態。5G可以從8個維度來看其特征，兩個速率，峰值速率和用戶體驗數據，兩個效率，頻譜效率和移動性。兩個密度，流量密度和通信能力。兩個特征包括網絡特征和延遲時間。5G性能指標相對于LTE-A，頻譜效率提升2-3倍，容量密度提升100倍，能效提升100倍。

未來10年，5G開啟未來應用的關鍵技術，據統計，全球移動終端2010年53億，2020年將達到120億，2030年會達到175億。僅在中國，移動手機月均流量達到38兆，2020年會有130倍增長。2030年，5G在全球將賦能12.3萬億美元的經濟產出。2035年將給全球帶來2200萬工作機會。5G在2020-2035年對世界GDP貢獻與一個印度GDP相當。

5G三大應用場景：eMBB增強移動寬帶，定位以人為中心的應用場景，如AR、VR和360視頻；第二，mMTC，大連接，主要應用于智慧家庭、智慧城市、智慧農業和環境檢測，現在興起的機器學習，需要大量數據的收集和分析，多種傳感器收集的數據必須通過5G上傳和下傳。第三、高可靠、低時延，時延小于1毫秒，高可靠需要 ，主要應用自動駕駛、工業控制，遠程操作指導。

閆陽天分析說，5G通信需要在終端測芯片的支撐。紫光展銳作為全球領先的泛芯片企業，早在2014年就布局5G的研發工作。在5G預演方面投入大量資源，配合運營商、模組廠商和工信部，做了大量測試工作。配合運營商、模組廠商、手機廠商，我們做了大量工作，2019年單芯片支持4G和5G的全網通芯片，5G方面，展銳布局和運營局一直，2019年預商用， 2020年5G規模商用，2021年5G大規模商用。

作為全球前三的手機基帶芯片設計公司、中國最大的泛芯片供應商，紫光展銳在物聯網領域推出春藤產品線系列，今年9月3日，中國聯通NB-IoT通信模塊300萬項目采購中，紫光展銳芯片中標55%市場份額，其NB-IoT單模單芯片解決方案RDA8908，采用40nm技術，具有超低功耗、超大容量、超強覆蓋等特點。紫光展銳致力于自主研發，2019年紫光展銳將實現5G芯片的商用，在2019年年底將推出8核5G芯片手機。

Litepoint展示業界首款全集成式 5G 毫米波測解決方案，

解決5G通信終端量產測量難題

圖：LitePoint產品經理溫中義

LitePoint產品經理溫中義分享5G推進過程，指出2019中下旬大家可以看到毫米波的智能手機，2020年東京奧運會是廠商展示5G最好的舞臺。5G手機比較4G手機會有兩大變化。第一、中國5G手機會接到sub-6 GHz頻段，手機天線可能會變到4*4陣列，中國移動5G手機的入網要求，最少要有4根天線。第二、5G手機采用毫米波模塊方案勢在必行。

溫中義指出，針對毫米波模塊，最大的變化是毫米波天線和收發器整合在一個晶片里，對產品測試帶來很大挑戰。高頻傳輸、射頻器件和天線集成在一個晶片里面，可以達到最好效果，在這么小的晶片空間達到高頻和高速傳輸。5G手機上面至少會用到2個毫米波模組，做信號收發的動作。

移動通信和WLAN正向5G和802.11ax/ay演進，以便滿足人們日益增長的海量數據傳輸需求。5G中新增毫米波頻段，除了能夠提供大帶寬增加信道容量外，設備體積也可以做得很小，并且可以使用大規模天線陣列—massive MIMO技術。當下絕大多數5G Massive MIMO都提供了最少64個天線振子，且不再提供測試接口，因此無法采用線連的方法測試，而必須通過空口（OTA）測試。

溫中義指出，LitePoint推出Qgig-5G，是業界首款全集成式 5G 毫米波測解決方案，IQgig-5G 系統涵蓋了通用的 28 GHz 和 39 GHz 5G 毫米波段，提供多個射頻端口，可輕松測量水平和垂直極化信號。此測試系統將信號生成和分析功能集成到一個尺寸為 4U 且易于編程的機箱內。出廠時，針對每個射頻端口執行了實驗室級的射頻性能校準。憑借這種集成水平，只需幾分鐘的設置時間便可實現精確測量，從而節省數小時的工程設計時間。IQgig-5G 目前支持 pre-5G 調制標準，并且可以升級以支持未來正式發布的 3GPP NR 標準。

5G基站與智慧燈桿結合的六大挑戰
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圖：廣東電信規劃設計公司項目部經理李偉強

廣東電信規劃設計公司項目部經理李偉強表示，中國在2G時代使用的主要頻段是900兆頻段，到了3G是1.8G頻段，4G主要是2.6G頻段，5G主要是在3.5G頻段或在4.8G頻段，2G時代中國基站規模在50萬左右，站點都是高塔型，4G時代全國接近120萬基站站點，是小站、微站。

5G頻譜在向中高頻進展，基站站點數量較4G有數量級增長，站點選址是非常大的痛點。從小基站角度來看，由于5G頻段高，傳輸損耗大，需要引入小基站解決解決室內覆蓋的問題，預計在5G時代市場將會有數千萬量級的小基站。李偉強指出，5G部署的最大特點是基站距離更近，路燈無疑將成為基站部署的一個非常好的選擇。

在部署當中，有六大問題需要深入思考。李偉強分析說：第一、燈桿的美觀性。5G天線比4G小，但重量更大，面積大，對于后續的路燈掛載，燈桿的美觀性有大挑戰。深圳市舉辦過智慧桿設計比賽，這是非常有意義的。第二、便利性，功能設計，平衡功能和安全性。第三、經濟性，由于單個小基站目前覆蓋范圍不足200米，所以需要進行密集部署才可能全面覆蓋盲點，而路燈分布均勻，間距不足百米，可以幫助小基站形成密集覆蓋，解決之道是模塊化和系列化。第四、桿體結構。智慧桿可集成多系統。但不同位置、不同區域所安裝的系統不統一；各系統安裝時間也有先后。出廠時統一滿配開和孔布線會造成浪費；不開孔布線造成施工困難；后安裝系統的施工可能對已安裝系統造成損壞。解決之道是桿體按功能模塊設計開孔，開孔處須做好防潮、防塵、防昆蟲進入等保護措施。第五、管線網絡，與傳統的路燈照明系統只有電力線不同，智慧桿系統既有電力線，同時還有通信線纜。如電力線與通信線纜的安裝處理不恰當，極易造成系統間的干擾，甚至導致安全事故的發生。第六是建設和運維是多系統、多部門、多行業，運維需求不同，建議最好采取鐵塔公司模式，組建綜合建設運維體系。

5G多端口天線和濾波器的產線測試方案亮相
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圖：世強先進銷售經理吳玉坤

世強先進銷售經理吳玉坤表示，5G時代無源器件測試有五大新挑戰：

1、2019年5G將快速部署，4G和5G將長期共存；

2、3G/4G時代，金屬腔體濾波器是基站主流選擇，5G時代陶瓷介質濾波器將成為5G中低頻段的主流選擇；

3、5G時代，Massive MIMO 技術將重構天線，大規模陣列天線將成為主流，單面天線里集成 64 /128 個甚至更多的天線振子，并需引入陣列天線的波束賦形；

4、天線通道數增多，振子數同時增加，濾波器用量也隨之大量增加；

5、5G終端產品上體表濾波器BAW將得到大量應用。

世強基于Keysight儀表給出了相應的測試解決方案，多端口器件射頻性能測試：Keysight經濟型矢量網絡分析儀+多端口開關矩陣，功率測試，世強提供功率容量測試，提供Keysight 經濟型射頻微波信號源+功率放大器，介電常數測試，世強提供Keysight 經濟型矢量網絡分析儀+介電常數測試夾具及軟件；陣列天線波束賦形，世強提供PXI 模塊化射頻VSA/VSG分析儀+小型暗箱。吳玉坤分析說，E5063A是 低成本射頻矢量網絡分析儀，關注性價比，更符合中國本地客戶對于5G終端射頻測試的需求。