隨著第一版的5G新無線(5G NR) Release 15標準在去年12月底定，來自全球各地的電信營運商與技術供貨商在今年的世界移動通信大會(MWC 2018)齊聚一堂，競相發布其5G芯片、天線、互操作性測試結果、新的合作伙伴關系以及5G商用部署計劃。

移動產業的目標是盡早在2019年啟動并運行5G網絡。

然而，在編織所有美好的愿景背后，很顯然地，必須仰賴毫米波(mmWave)頻段布署其5G網絡的美國蜂窩營運商，目前正面臨一連串前所未有的設計、驗證和實施等問題。

是德科技(Keysight Technologies)通訊部門策略規劃經理Michael Griffin說：“針對6GHz以下的射頻(RF)蜂窩(Cellular)頻段，我們只需要關注信號質量如何。”如今采用5G毫米波，“我們最需要擔心的第一件事就是信號在哪里。”

5G的毫米波頻段目前仍存在著高傳播損耗、(directivity)以及靈敏度受阻礙等問題。

聯發科技(MediaTek)總裁陳一舟(Joe Chen)在接受《EE Times》采訪時說：“我們目前正大量投資于5G。”他補充說，“雖然在4G時代落后了，但從那時起我們的調制解調器團隊進行了大量的工作，應該能夠滿足先進的5G技術要求。”

這說起來簡單，但5G毫米波在系統與芯片設計方面的要求與4G截然不同。由于信號具有高度指向性的本質以及更高的損耗，供貨商必須開發多種天線。

陳一舟坦言，根據使用者如何拿手機、與其頭部有多么接近或者是否邊走路邊講電話等情況，都可能很容易失去信號。

對于移動產業而言，當務之急在于必須掌握RF設計方面的知識，以及為手機內部的天線數組進行更策略性的布局。

英特爾(Intel)在MWC展示了首款采用5G技術的二合一概念個人計算機(PC)。有些參觀者對其罕見的天線布局感到意外。英特爾在這款PC原型機的背面整合了兩個4 x 4組件組成的大型天線模塊。

英特爾展示二合一PC原型，背面搭載兩個大型的天線數組單元

聯發科技

在5G時代，你可能經常會被問到：“你拿5G智能型手機的姿勢對嗎？”

5G手機的設計師注意到消費者拿手機的方式很不一樣。由于5G毫米波RF信號對于障礙物十分敏感，包括使用者的手、頭部或鼻子，都可能在無意中阻擋了信號傳輸。

聯發科展示搭載最新5G技術的手機原型

5G毫米波信號并不是靜態的；波束成形可以持續地變化。手機需要一組接收5G毫米波信號的天線組件。例如，聯發科在MWC展示的5G原型中加進了兩個2 x 8的天線組件。天線數組越大，接收效果越好。但天線必須在緊密封裝的手機中與電池爭奪空間。

華為(Huawei)

華為在今年MWC的展示重點都與5G客戶端設備(CPE)有關。

華為展示5G移動Wi-Fi (左)、5G CPE(中間)和5G調制解調器芯片

高通

去年MWC的5G重點在于從理論上討論5G的潛在應用——從大規模寬帶到關鍵的通訊以及大規模機器通訊。

今年，高通(Qualcomm)的展示將轉變為模擬5G的測試結果。其模擬建模了德國法蘭克福(Frankfurt)和美國舊金山(San Francisco)的實際情況——這兩個城市都以現有的基地臺位置與頻譜分配為基礎。

舊金山的模擬基礎在于一個執行于800MHz、28GHz頻譜的毫米波建模網絡。4G的中級瀏覽速度為71Mbps；到了5G時代，它將跳升至1.5Gbps。對于許多營運商而言，目前的5G都屬于“大規模寬帶”，以便更快速地瀏覽網頁和下載8K視頻。

高通發表自家5G調制解調器芯片——X50

高通列舉18家主要的公司都將在2019年發表的5G移動設備中整合其X50調制解調器系列，包括諾基亞(Nokia)/HMD、Sony、小米(Xiaomi)、Oppo、Vivo、宏達電(HTC)、LG、Asus、ZTE、夏普(Sharp)和富士通(Fujitsu)等公司。不過，在這份名單中獨缺全球前三大手機制造商——蘋果(Apple)、華為和三星(Samsung)。

英特爾

英特爾在其二合一“概念”PC的背面加進了5G和天線數組的設計，引發諸多討論。這兩塊模塊不僅巨大，而且位于一個不尋常的位置。英特爾一直圍繞著5G毫米波進行大量實驗，試圖解決這個問題。

英特爾展示其39GHz 5G RFIC與天線數組

5G毫米波天線數組的布局在基于5G蜂巢式的車對車(V2V)、車對基礎設施(V2I)方面將變得更加重要。如果僅僅改變手中的重量就可能很輕易地失去手機信號，那么想象一下以70mph的時速執行任務關鍵的V2V通訊將面臨多大的挑戰。

Baljit Singh說，英特爾在MWC展示的車輛中內建4個5G天線數組模塊——分別位于這輛SUV的前面、后面以及兩側。“去年我們在東京御臺場與Docomo、電裝(Denso)和愛立信(Ericsson)合作測試基于5G的C-V2X。它的進展十分順利，我們很快就可以完成這項任務。”

英特爾連手Docomo、Denso和愛立信進行基于5G的C-V2X測試

愛立信

愛立信(Ericsson)工程師Daniel Figueiredo展示高通與愛立信合作開發的5G NR試驗成果。盡管4G無線信號在3.5GHz頻段下能夠達到幾公里，但他表示，5G毫米波信號只能延伸幾百公尺，這意味著營運商必須安裝許多小型基地臺。

Daniel Figueiredo解釋5G NR技術

對于5G的關注主要集中在大規模頻段上。NTT Docomo智慧ICT平臺研究部下城拓也(Takuya Shimojo)藉由愛立信的攤位展示日本營運商的”5G核心“(5G Core)成果。例如，網絡切片(network slicing)技術是5G網絡實現物聯網(IoT)服務的關鍵。他解釋，該技術將根據所需時間與位置以分布式網絡提供連接能力，而非傳統以垂直分組方式在單一網絡中定位網絡功能。

NTT Docomo智慧ICT平臺研究部下城拓也在愛立信攤位展示5G Core成果

是德科技

是德科技展示為5G設計打造的小型天線量測暗室。Michael Griffin指出，5G毫米波本身就很復雜了，再加上5G NR與2G、3G、4G、802.11、免授權頻譜共存，帶來無止盡的各種頻段組合，造成了LTE和5G NR之間的各種問題，包括時間校準、功率傳輸、信號協調與移動性等。

是德科技通訊部門策略規劃經理Michael Griffin認為，在5G毫米波時代，最怕找不到5G信號…

OTA測試需要天線量測暗室和設備，為發射機產生已知的模擬毫米波信號，然后分析由喇叭天線擷取的發射信號。是德科技為芯片設計人員提供這樣的測試暗室。例如，新創公司Movandi與Keysight合作驗證其mmWave前端波束成形設計。針對Movandi，是德科技的Movandi說：“在新創公司的RFIC和波束成形天線數組方面，Movandi似乎比其他公司的進展更早幾步。”

是德科技展示5G小型天線量測暗室

FCC

美國聯邦通訊委員會(FCC)主席Ajit Pai在MWC發展專題演講中表示，他計劃在今年秋天舉行毫米波頻段拍賣會。更具體地說，他指的是在今年11月將會拍賣28GHz頻譜，隨后則是針對24GHz頻譜進行拍賣。

FCC主席在MWC發表專題演講