5G带来宽带应用及新网络架构的风口。O-RAN的中国机会在哪?

2021-06-17 22:22:29 来源:EETOP原创
作为测试测量领域的行业标杆,2021年,是德科技陆续推出了好几项创新新产品。其中N9042B UXA X系列信号分析仪和KORA解决方案便是其中两个创新领域的典范。据了解,N9042B旨在帮助客户应对5G应用、航空航天与国防以及卫星通信应用中的毫米波(mmWave)创新进行性能测试;KORA是一套O-RAN端到端系列解决方案,支持开放式无线接入网(O-RAN)厂商和移动运营商生态系统对基于O-RAN标准接口的多厂商5G网络进行互操作性、性能、一致性及安全性验证。
 
无线通讯行业一直都是一个相当热门的产业。随着5G的大规模部署,可以预见,未来十年,5G将会迎来蓬勃的发展。而作为继5G之后的新一代通讯技术,6G的前沿技术储备和战略研发,也已经如火如荼的在开展。那么5G现在带来的到底是什么?6G又将走向何方?为什么5G正式商用之际,全球许多大运营商都在部署建立O-RAN这种全新的无线接入网方式?

 
5G 、6G带来的市场机会与应用趋势
 
5G与前几代通讯技术一个最大的区别就是To B垂直行业的应用,其中的应用代表就是汽车行业。是德科技大中华区市场总经理郑纪峰预测,到2023年将会有70%的车会接入车联网。将来的汽车会逐渐变成车联网的汽车,会变成更多的无人驾驶在汽车上的应用。此外,到2025年全球将会有超过50亿的移动终端用户,不仅仅是移动手机用户,而是移动终端用户。
 
5G商用的第一阶段,信号的带宽可能已经到了百兆量级上,数据传输速率可能已经达到了千兆BPS的量级上。我们的终端将会越来越好,我们的视频也将越来越清晰,我们视频的应用更将会越来越多。未来数据使用的流量还会进一步的加大,对带宽的要求也将越来越高。5G的第二个阶段,将会向毫米波发展。让宽带变成几百兆,四百或者更高的带宽,或者进一步发展下去。
 
宽带接入成为一个刚需,是宽带应用一个非常强烈的需求不过现在带宽频谱非常拥挤,其实很难达到需求,它们真正的应用的场景都是在毫米波这个波段上,甚至是在20G、40G以上,现在很多的应用已经从Ku、Ka上到Q波段、V波段、W波段发展,未来的6G可能还会在THz (太赫兹)这个波段上。
 
Release 15解决了超宽带无线通讯网络的需求;Release 16解决了低时延和高可靠性的问题;Release 17将会更注重垂直行业,尤其是应用的频段,不仅是现在关注的Sub-6GHz波段,毫米波波段等,极有可能到更高的频段,如E-Band (E波段)等。到了6G,将会有更高频段的要求,如毫米波波段,以及更加复杂的信号要求。郑纪峰展望说:“6G会将频段移到更高,甚至达到GHz这样一个带宽的应用下来提供更宽的数据带宽。而6G真正的商业化应用可能要到2030年。”
 
宽带的应用,除了宽带的无线接入,从而提供数据流量的服务之外。它另外一个比较热点的应用便是自动驾驶。新能源车是一个比较典型的代表。在自动驾驶的过程中,我们需要很多的眼睛和耳朵,即传感器。典型的传感器有视频的传感器,有毫米波传感器,有激光传感器,有泊车用的超声波传感器。在这些领域,目前用的最广泛的是毫米波传感器。新型的汽车雷达其实已经从24GHz向77GHz或者79GHz发展了,不仅是向更高的频段发展,而且它的带宽其实也延伸到最大4GHz这样的量级。从应用上来说,汽车的分辨率已经可以达到厘米级以上,相当于1.5视力的人眼,这样的自动驾驶,安全性、可行性就会得到大幅度的提升。
 
当海量数据的应用成为我们日常生活的刚需时,高带宽的应用成为必需。城市里的宽带接入,可以通过5G或者Pre-6G网络宽带来满足需求,但是在农村、山区等偏远的地方,5G则很难覆盖,即便6G更多的也是覆盖中心城市的热点区域。因此,广义区域的宽带覆盖,也是现下关注度很高的热点话题。一个解决方案便是运用商业航线里的低轨宽带卫星SpaceX星链计划是这个领域里面最知名的一个项目。
 
星链计划号称第一期要发射四千多颗卫星,第二期到2030年再发射七千多颗卫星,总共要发射超过一万颗低轨道商务卫星,真正组成这样一个新太空的星链计划。中国也在发射商用卫星。商业航天将会是未来一个很好的宽带接入的补充。目前在北美以及欧洲的部分地区都已经试行了一些业务,最新测试速率已经超过500Mbps的下行速率。是德科技大中华区政府与服务市场经理李坚介绍说:“在低轨的轨道卫星上同样要提供百兆量级的带宽,才能实现这样一种速率,而通过信道捆绑他能够提高更高的速率。随着信道捆绑的进一步的完善,未来达到千兆BPS的速率其实不是一个非常遥远的梦,也许未来两三年就能实
 
从这一技术趋势看,未来可能会工作在更高的频段,要求更高的速率、更复杂的信号,以及需要新的网络架构等。这些趋势,无论是对设备商、终端制造商,还是测试的中间服务商,都提出了很多新的要求。无论是无线通讯,还是汽车,或者新卫星,都将工作在更高的频段。是德其中最强的技术之一就是在微波跟毫米波波段有非常长期的积累,其实早在五六十年代开始就已经专注在微波跟毫米波波段的产品研发和解决方案的提供郑纪峰表示:“是德科技时刻为中国的用户提供最新和最适合未来技术趋势的测试解决方案的需求,希望通过这些新的方案,能够推动整个产业在国内的发展。”
 
宽带应用是风口,也是刚需
 
任何公司在推出一款新产品的时候都会有自己的价值定位。一个好的产品,应该能够站到时代的风口上,应该能够解决一个市场上遇到的热点、痛点问题。李坚说:“N9042B UXA X系列信号分析仪瞄准的市场就是这样的宽带应用市场,这个市场其实正在成为我们这个社会的一个非常强劲的社会发展的推动力。”
 
宽带应用带来最直接的一个问题就是宽带一定要在更高的频段上。但即使是在更高的频率下、更宽的带宽下也不一定能够实现最优信道传输。根据香农定理,信道的容量由它的带宽和它的信兆比来决定,怎么样能够实现信兆比的极限性能?很大程度上要通过更加精准的编码和调制来实现,达到信兆比可以提供的信道容量的极限。
 
越高的频率会带来越大的传输的衰减,越多的适配会带来信号的不确定性,更宽的带宽会带来更多的噪声,也会带来更多的线性度和平坦度的问题。要解决这些问题,就得提升基础材料与器件的性能、从整个行业的创新来说,最核心的就是材料与器件的创新。只有当器件的性能达到更低噪声、更好噪声系数、更加平坦度等,才有可能处理这些所谓的痛点。
 
信号分析仪其实是一个非常传统的产品。李坚表示:“测试设备必须要跟客户的设备、客户的材料与器件同步进行。N9042B UXA X系列信号分析仪就是这样一个创新性的产品。”据介绍,N9042B UXA X 系列信号分析仪可为客户带来以下优势:
  • 使用现成的测量应用软件和信号分析软件,确保设计符合最新标准。
  • 提供连续扫频、配有预选功能,从 2 Hz 到 110 GHz 扫描以及最高 11 GHz 分析带宽,清晰地查看信号细节。
  • 凭借出色的EVM,可以准确测试 5G NR发射机的真实性能。
  • 凭借出色的DANL,可以快速发现雷达设计中的带外发射或杂散。
  • 使用经过校正的 4 GHz 分析带宽,可以开发高吞吐量卫星通信设计。
 

与上一代产品N9040B相比,N9042B UXA X系列信号分析仪有非常多创新的特点,能解决更高频率、更宽带宽和更精准的性能。衡量一个信号分析仪最核心的能力就是噪声底。N9040B大概在43、44个DB左右,而N9042B在这个基础上大约提升了5个DB左右,即47个DB。李坚介绍说:“在复杂调制情况下,很多用户设备的性能达到40个DB。如果希望能够准确的度量我们客户设备的性能,至少需要比40 DB多出三四个DB。通过提升,其实已经留出了一个相对来说比较大的量,可以帮助客户更好的评估他的设备。“这个性能指标其实在业界是相当领先的。
 
除了有卓越的性能指标之外,在易用性上,N9042B UXA X系列信号分析仪的表现同样优秀。是德科技将 PathWave X 系列测量应用软件与 UXA X 系列信号分析仪整合为一体。这些软件不仅简化了复杂的任务,还能提供可重复的测量结果。是德科技提供先进的设计和验证解决方案,旨在加速创新,创造一个安全互联的世界。
 

跨平台的应用软件的支持

机遇与挑战并存的O-RAN
 
O-RAN是一种新的开放的网络架构。O代表open。O-RAN的出现实际上主要是为了打破由独家单独供货的局面,同时提供更多的可能性,让更多的市场玩家在不同的经过重新设计的O-RAN的处理单元之间能够分别供货,这样能够充分达到运营商而言简化成本、降低成本,同时能够引入竞争,并且也有效地使得一些新来的,不是处于电信业的,是IT业的一些客户有机会进入到这块领域和市场,一起推动创新。




OPEN RAN ARCHITECTURE
 
新的无线网络的接入网架构,对整个设备的研发,包括网络部署都提出了新的要求。机遇和挑战总是并存的。O-RAN带来机会的同时,也面临着一系列的挑战。如互操作性问题,安全隐患问题等,以及对于整个系统级来讲,虽然运营商减少了成本,但也带来了系统集成的麻烦。而且搭建一套系统或网络的时候,还要面临多个供应商的项目管理问题。此外,虽然O-RAN的概念很好,但如何把它推向大众,如何普及,如何证明它跟传统的网络架构相比更具优势,都是必须要解决的难题。
 
是德科技大中华区无线市场部经理白瑛介绍说:“无论是对于传统的基站还是对于现在新引入的O-RAN,是德科技都是有解决方案去对应的。且我们认为,O-RAN是一次新的机遇。因此,是德科技很早就介入O-RAN的相关研发。”是德科技也因此开发出了自己的整个全套的解决方案,即Keysight Open RAN Architect,简称叫KORA。
据介绍,KORA产品组合包括OpenRANStudio、UeSIM、RuSIM、CoreSIM、DuSIM、CuSIM、RIC测试、ATIPentest、CyPerf、BreakPoint、VisionEdge、IxNetwork、CloudPeak和NemoOutdoor等一系列产品。该系列产品涵盖3GPP和O-RAN测试,专门针对由芯片组制造商、网络设备制造商(NEM)、移动运营商以及开放测试和集成中心(OTIC)组成的供应链工作流程进行了量身定制。用户能够以独特方式访问一组通用解决方案,并在从芯片预开发到云部署的整个工作流程中轻松共享工作结果。
 
是德科技在O-RAN联盟的贡献

从性能角度说,O-RAN和传统的基站没有太多的优势,它最大的意义在于让更多的中小型客户,尤其是做小基站起家的甚至刚刚成立的新兴的创业工业,也能在这个市场中分一杯羹。目前,虽然O-RAN总体规模远不如传统基站,尤其是在中国市场,迄今为止,还没有运营商大规模部署O-RAN,它仍处于探索初始阶段。以移动为代表的运营商就已经开始前期的调研和研发。另外,还有包括成都的创智联恒、深圳的瑞芯通等厂商,也已经开始涉足O-RAN。
 
KORA解决方案是是德科技2021年重磅推出的产品之一,它不是一个单一的一台仪表,不是一个单一的某一套软件,而是一系列的、覆盖层一到层七的、硬件加软件加服务整个一系列的方案。白瑛介绍说:“KORA一经在全球推广,就获得了很多的好评,得到了许多口碑上的赞美。与此同时,也得到了很多生意上的回馈。”
 
 
—— 结束语 ——
 
是德科技通过一系列的收购,如收购了以前的安耐特(Anite)、Ixia,意大利的Prisma Telecom Testing、近期的Eggplant,夏威夷的Sanjole,是德科技有效的进行了产品的优化组合。整合起来以后,现在的是德科技,已经完成了“层一到层七”的5G的端到端的测试解决方案。所谓端到端,即从用户端,到基站,到核心网,到运营商,到入网认证的测试机构,是德科技都能有相应的解决方案。
 
白瑛介绍说:“是德科技到今天为止我们可以看到我们有手机模拟、核心网模拟、O-RU模拟、O-DU模拟、O-CU模拟,还有路测设备,还有远端的核心网模拟,包括我们在数据中心在云端的模拟等等,这一系列构成了一大套一揽子的解决方案,来去覆盖整个Open-RAN的OTIC的实验室的需求。”

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