毋庸置疑，正在全球上演的科技競賽有如奧林匹克競賽一樣激烈，大家都希望在各自的領(lǐng)域奪冠，成為全球的標桿。通信行業(yè)未來發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，主要圍繞無線射頻頻譜、天線的設(shè)計與測量。

5G“競賽”之挑戰(zhàn)

首先，數(shù)據(jù)是通過無線電波傳送的。無線電波擁有不同頻率的波段，每個波段對應(yīng)不同的通訊方式：航空和航海導(dǎo)航信號，電視廣播，移動數(shù)據(jù)，軍事應(yīng)用等。隨著新協(xié)議的開發(fā)，他們可利用的剩余射頻（RF）是有限的。無論是尋找新的通信空間，還是與現(xiàn)有應(yīng)用空間的協(xié)調(diào)，都需要復(fù)雜的溝通和協(xié)調(diào)。

其次，諸如無人駕駛運輸或遠程手術(shù)等新的應(yīng)用，不允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)連接中斷的突發(fā)狀況。只有當傳輸容量沒有限制的情況下，5G才能提供不間斷的用戶體驗。目前，有幾個網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠提供終端用戶的無線設(shè)備連接：蜂窩技術(shù)、Wi-Fi、毫米波、M 2 M（設(shè)備對設(shè)備）。5G會通過整合不同協(xié)議的協(xié)調(diào)和分散的頻段，從而為終端用戶理想的無縫連接。

5G旨在適應(yīng)數(shù)據(jù)吞吐量的增加，許多技術(shù)正處于評估階段。而且，類似協(xié)議的協(xié)調(diào)，5G網(wǎng)絡(luò)將不會基于一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)的結(jié)合。這些技術(shù)即使現(xiàn)在不能在一起運用，將來也必然通過最佳的方式共同工作，這樣才能支持即將到來的、激動人心的一系列應(yīng)用。

毫米波技術(shù)和大規(guī)模MIMO就是這樣的兩種技術(shù)。毫米波使高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸成為可能，但是只能用于短距離、點對點和視角線的連接，“大規(guī)模MIMO”（多接收多發(fā)射）則是理想的有效替代。大規(guī)模MIMO是指一種基站采用多個天線，形成指向每個設(shè)備的區(qū)域性波束，這樣可以顯著提高容量和流量的密度。這種大規(guī)模MIMO基本的物理學(xué)原理已經(jīng)被證實，并且實驗系統(tǒng)正在配置中。

測量行業(yè)經(jīng)受的考驗

5G對于接收電波的技術(shù)組合要求，恰是天線測量行業(yè)面臨的考驗。行業(yè)創(chuàng)新必須緊跟市場需求，提供靈活的解決方案，測量多種亟待評估的新設(shè)備。在測試每一項新的應(yīng)用技術(shù)之際，也要對各種技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)元素和協(xié)議的組合等進行測試，以確保正確的互操作性。

在眾多正在發(fā)展的技術(shù)中，毫米波和大規(guī)模MIMO技術(shù)都帶來了挑戰(zhàn)。對于那些想要從高速、大容量毫米波譜中獲益的人來說，非常需要整個系統(tǒng)能夠提供毫米波頻段的測量。目前，只有一小部分系統(tǒng)可以提供。由于大多數(shù)可用射頻頻譜的帶寬是在更高的頻段（高達100兆赫），挑戰(zhàn)的關(guān)鍵也在于設(shè)計合適的天線，一旦攻克這兩方面的挑戰(zhàn)，他們在5G的“競賽”中將獲得可觀的進展。

MIMO系統(tǒng)的工作原理是基于響應(yīng)射頻信道特性的基帶算法。由于基帶被發(fā)射器和接收器共同分享，而發(fā)射器和接收器很可能來自不同的供應(yīng)商（基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商和設(shè)備供應(yīng)商），那么該算法所需參數(shù)的全部詳細列表必須在技術(shù)標準文件中指定。對于大規(guī)模MIMO，這可能是一個非常復(fù)雜和詳細的規(guī)范，從而確保全面的互通性。

另一個與此領(lǐng)域相關(guān)的挑戰(zhàn)是“無連接器裝置”，大規(guī)模MIMO的大型天線數(shù)組需要設(shè)計緊湊，因此成本和高效部署成為關(guān)鍵。這意味著不太可能有射頻連接器或者連接測試設(shè)備的測試端口的空間。毫米波天線的小型化已經(jīng)導(dǎo)致了這一困境。預(yù)計邏輯上下一步就是“空中接口”（OTA）測試。