系統級解決方案如何驅動(dòng)5G ETM產(chǎn)業(yè)發(fā)展？

　　“5G未定，測試先行”，這是5G行業(yè)里十分流行的一句話(huà)。5G通信毫無(wú)疑問(wèn)將帶來(lái)了龐大的市場(chǎng)機遇，但對電子測試與測量(ETM)設備制造商而言，則是即將到來(lái)的機遇面前、仍需克服的眾多挑戰。比如市場(chǎng)增長(cháng)放緩——當前手機市場(chǎng)出貨量增長(cháng)速度已有所減緩，同時(shí)無(wú)線(xiàn)基礎設施行業(yè)的并購減少了該領(lǐng)域的客戶(hù)數量，并且ETM制造商還一直在應對在主要市場(chǎng)中部署LTE-Advanced載波聚合過(guò)程中發(fā)生的延遲情況，因此業(yè)界等待技術(shù)過(guò)渡到5G期間，LTE研發(fā)和生產(chǎn)ETM設備市場(chǎng)的增長(cháng)趨于緩慢。

　　圖1：ETM設備市場(chǎng)增長(cháng)緩慢的三大主因

　　性能、功耗、尺寸、上市時(shí)間……5G ETM設備需具備這些特性

　　盡管通信行業(yè)的ETM市場(chǎng)放緩，5G標準、技術(shù)等制定與突破卻是有條不紊地進(jìn)行中。為了對5G背后的新技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和測試，ETM設備提供的功能將必須比前幾代設備更為先進(jìn)。而且，像以前的無(wú)線(xiàn)技術(shù)一樣，運營(yíng)商強烈希望首先部署網(wǎng)絡(luò )，在技術(shù)生命周期的早期就加強對ETM設備的需求。

　　毫無(wú)疑問(wèn)，這一系列的挑戰正在激發(fā)和激勵ETM產(chǎn)業(yè)上下游的研發(fā)者。其中，ETM設備面臨提高能力和降低成本的挑戰，5G的測試產(chǎn)品將比以前的產(chǎn)品復雜得多，因此“集成”是有效的途徑之一。著(zhù)眼于各組件之外的芯片組以及系統解決方案，可幫助制造商在有限的空間和更低成本的目標之間實(shí)現更多性能——有些是模塊化儀器特別需要的。同時(shí)，這種高集成度以及MIMO和波束成形所需的更高信號鏈數對電力提出了更高的要求。通過(guò)與供應商，尤其是具有最廣泛產(chǎn)品組合的供應商合作，ETM制造商能夠在整個(gè)信號鏈(從毫米波到比特)中獲得高性能解決方案，并將組件更好地設計成完整的信號鏈解決方案，以滿(mǎn)足未來(lái)儀器有關(guān)苛刻性能、功耗、尺寸和上市時(shí)間方面的要求。

　　這項技術(shù)創(chuàng )新為4G遷移5G奠定基礎

　　致力于簡(jiǎn)化并加速ETM和電信設備制造商的無(wú)線(xiàn)電開(kāi)發(fā)，使其從 4G 轉換到 5G 網(wǎng)絡(luò )，業(yè)界先進(jìn)企業(yè)ADI公司旗下RadioVerse? 技術(shù)和設計生態(tài)系統，已經(jīng)推出業(yè)界一流的SDR集成式寬帶RF收發(fā)器 AD9375 ，支持客戶(hù)快速評估并開(kāi)發(fā)面向 4G 小型蜂窩和 Pre-5G massive MIMO 系統(向 5G 過(guò)渡的關(guān)鍵構建模塊)的無(wú)線(xiàn)電設計，提高數據速率，改善其在辦公樓、體育館、公共交通系統等人員密集的高流量區域中的連接能力和數據吞吐量。

　　圖2：高性能RF收發(fā)器AD9375為業(yè)界奠定從4G遷移到5G的基礎

　　作為首款片內集成數字預失真(DPD)算法的RF收發(fā)器，ADI公司的AD9375相比競爭解決方案，可降低90%的DPD功耗。由于DPD系統從FPGA劃分到收發(fā)器，故JESD204B串行數據接口通道數減半，使得系統功耗大幅降低，尤其是Pre-5G massive MIMO這種無(wú)線(xiàn)電通道密度需求很高的應用場(chǎng)景(天線(xiàn)數量從原先的2天線(xiàn)增加到128天線(xiàn))帶來(lái)的功耗降低是非常明顯的。其他優(yōu)勢包括更緊湊的無(wú)線(xiàn)電電路布局，這可以簡(jiǎn)化布線(xiàn)和系統設計，縮減基站尺寸，并允許設計人員使用較低成本和復雜度的FPGA。在小基站系統中，利用這些優(yōu)勢可讓每個(gè)設備支持更多頻段，從而提高網(wǎng)絡(luò )容量，同時(shí)最大程度地減少對系統功耗和尺寸的影響。

　　頂級ETM大廠(chǎng)站臺，ADI“跨界”測試領(lǐng)域

　　縱觀(guān)整個(gè)無(wú)線(xiàn)行業(yè)，當下正展現出新的合作水平。儀器、無(wú)線(xiàn)基礎設施、半導體以及軟件組織正在與全球各地的標準機構、研究組織和政府監管機構合作，以確保5G是解決許多具有挑戰性的性能目標的統一標準。事實(shí)上，ADI公司正積極與ETM制造商建立伙伴關(guān)系和結盟，助力ETM制造商在5G市場(chǎng)上獲得了更好的立足點(diǎn)。

　　圖3：ADI公司主張“共贏(yíng)”的合作理念

　　NI 美國國家儀器公司的設計和測試儀表旨在為 5G 的研發(fā)工作提供支持，其第二代向量信號收發(fā)器(VST)系列便是其中一員。ADI公司提供的100多款元器件為第二代VST性能的大幅提升以及外形尺寸的縮小提供了有力支撐。除了這100多款優(yōu)化解決方案，ADI公司與NI通過(guò)密切合作，探討第二代VST如何能夠達到行業(yè)所需的性能級別，并且ADI公司會(huì )根據NI的精確規格提供定制器件。正是這樣深度的合作，雙方反復測試和優(yōu)化器件性能，打造可集成到第二代VST的理想解決方案，并對5G的性能需求達成共識。

　　圖4：ADI公司為NI第二代VST集成優(yōu)化解決方案

　　ETM行業(yè)的另一巨頭——Keysight是德科技，在電子設計和測試設備創(chuàng )新方面擁有悠久的歷史，與ADI公司合作已有數十年，強強聯(lián)手為業(yè)界帶來(lái)了又一項突破——頻率范圍達到50 GHz的首款集成式手持分析儀。這款提供基準水平的性能和精度，其堅固耐用程度達到軍用規格，即使在非常惡劣的條件下(例如粉塵、高溫或高濕度)也能工作。在通信網(wǎng)絡(luò )的安裝和維護中，用一個(gè)小工具即可取代眾多測試平臺。這其中囊括了ADI公司廣泛的解決方案，包括：集成低噪聲放大器、混頻器和VCO的射頻、微波和毫米波IC;寬帶放大器;定時(shí)器件;以及精密控制產(chǎn)品。通過(guò)優(yōu)化基于A(yíng)DI技術(shù)的關(guān)鍵高速、高精度和控制路徑信號鏈，Keysight工程師實(shí)現了最高水平的性能、前所未有的低功耗和尺寸縮減，由此打造出業(yè)界集成度最高的手持式組合分析儀系列。

　　圖5：ADI助力打造集成度最高的手持式通信分析儀

　　正是這樣協(xié)作性不斷加強的合作關(guān)系，驅動(dòng)組件供應商與ETM制造商及早地獲得新興技術(shù)并交付與早期市場(chǎng)需求一致的新測試產(chǎn)品。ADI公司，正與眾多ETM制造商深入合作，以先進(jìn)技術(shù)增強ETM制造商的優(yōu)勢，加速測試產(chǎn)品上市時(shí)間，幫助客戶(hù)取得成功，并推動(dòng)5G通信網(wǎng)絡(luò )落地。