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NI：堅(jiān)持平臺(tái)化發(fā)展道路高彈性解決方案應(yīng)對(duì)5G各階段測(cè)試需求

文章出處：深圳市贏信通信科技有限公司人氣：-發(fā)表時(shí)間：2017-05-04 09:46:00

全球5G技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程正在加速。一方面，一些領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商們已宣布將在今年推出預(yù)商用5G服務(wù)，另一方面，3GPP制定5G標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間表也已提前——5G NR標(biāo)準(zhǔn)將提前于2017年12月凍結(jié)，3GPP R15 5G標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于2018年6月完成。而5G產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與成熟，不僅需要芯片廠商、設(shè)備廠商與電信運(yùn)營(yíng)商的通力合作，其中尤為重要的一環(huán)，則是來自于測(cè)試廠商對(duì)5G研發(fā)的參與和推動(dòng)。

在5G領(lǐng)域中，研究人員需要合適的工具和技術(shù)來更快速設(shè)計(jì)和原型化他們的構(gòu)想，進(jìn)一步縮短上市和部署時(shí)間。美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）在近日的EDICON展會(huì)上，分別展出了NI毫米波硬件原型化平臺(tái)和最新的LabVIEW Communication 2.0搭載LTE應(yīng)用框架。實(shí)際上，NI在5G新波形、網(wǎng)絡(luò)密集化、Massive MIMO和毫米波通信這四個(gè)5G技術(shù)方向上都已有成熟的硬件原型化平臺(tái)。

“作為市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，NI目前致力于積極參與5G前期的原型驗(yàn)證及研究，提供業(yè)界現(xiàn)階段所需要的測(cè)試產(chǎn)品，并通過這樣去了解他們未來量產(chǎn)化以后的測(cè)試需求。我們以基于平臺(tái)的軟件方法為基礎(chǔ)，提供靈活的、極具彈性的解決方案，從而應(yīng)對(duì)未來每一個(gè)階段的未知需求?！盢I射頻及無線測(cè)試產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Jason White表示。

5G全新測(cè)試需求帶來巨大挑戰(zhàn)

NI認(rèn)為，從4G向5G的演進(jìn)中，一些測(cè)試需求并非革命性的，而是逐步演進(jìn)的。其中包括4G、4.5G/LTE-A Pro中已采用的載波聚合技術(shù)，無疑未來會(huì)聚合更多的載波，而“載波聚合會(huì)需要越來越多的大帶寬的測(cè)試需求是相當(dāng)明確的”。另外，載波聚合里面還有inter band，就是頻帶與頻帶之間的帶寬。

“舉個(gè)例子，你有一個(gè)700MHz跟1900MHz或是2100MHz等跨頻帶之間的聚合需求，甚至?xí)?chuàng)造出兩個(gè)載波之間間隔要高達(dá)900MHz的帶寬。所以這對(duì)在儀器上會(huì)提出更大頻寬的需求，這也是目前我們比較明確看到的。”NI資深射頻市場(chǎng)經(jīng)理Alejandro Buritica指出，一直到5G的正式標(biāo)準(zhǔn)確定下來，NI都會(huì)致力于在兩件事情上：一個(gè)是軟件上支持市場(chǎng)上最新發(fā)布的協(xié)議；二是確保NI的硬件能夠滿足市場(chǎng)對(duì)大帶寬的需求以及對(duì)不同操作頻段的需求。

同時(shí)，5G在頻譜測(cè)試方面有兩個(gè)側(cè)重點(diǎn)，一個(gè)是6GHz以下的頻譜，需要通過Massive MIMO等技術(shù)來更優(yōu)化更有效使用6GHz以下的頻譜。不過，Massive MIMO在帶來了更好的多通道之間同步機(jī)制的同時(shí)，也帶來了包括在Beamsteering（波束控制）和Beamforming（波束賦形）等方面的挑戰(zhàn)。

另一個(gè)則是毫米波（6GHz以上頻段）部分，NI將這部分測(cè)試細(xì)分為兩塊。其一是對(duì)毫米波建立大量通道模型，做信道測(cè)量，“主要是我們對(duì)毫米波的了解不像對(duì)6GHz以下頻段那么多，我們需要建立通道模型來了解信號(hào)在各種環(huán)境下的衰減情況”。另外，毫米波頻段還面臨著要在成本、體積、功率三者之間達(dá)成較好平衡的挑戰(zhàn)。

Jason White進(jìn)一步解釋道：“因?yàn)楝F(xiàn)在的silicon制程里面，毫米波的波長(zhǎng)比較短，所以可以把天線集成在它們的IC上面，相應(yīng)就產(chǎn)生了一些在功率上的問題。在過去，一個(gè)天線不容易被整只手完全覆蓋，而新的IC因?yàn)樽龅姆浅Ｎ⑿?，本身毫米波的衰減也更快，因?yàn)轭l率越高衰減越快，對(duì)于這塊怎么在功率上面做調(diào)試——因?yàn)楣β收{(diào)試之后又不能太耗電，這都是目前存在的挑戰(zhàn)。”

此外，NI還強(qiáng)調(diào)了OTA(Over The Air)在5G測(cè)試中的重要性，并表示未來會(huì)有更多的OTA測(cè)試而非傳統(tǒng)的連線測(cè)試方式。

高彈性平臺(tái)助力行業(yè)應(yīng)對(duì)5G各階段測(cè)試

NI中國(guó)射頻及無線產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)理馬國(guó)華在采訪中表示，整個(gè)NI是以SDR為基礎(chǔ)，從標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，在不同階段給市場(chǎng)提供不同的選擇，但里面的核心價(jià)值還是來自于其SDR的平臺(tái)。NI提供的SDR平臺(tái)可以使其客戶進(jìn)行Massive MIMO、Beamforming和Channel Sounding等多方面的靈活測(cè)試，無論是在6GHz以下頻段還是毫米波頻段。

“NI作為一個(gè)測(cè)試廠商，我們要確保我們的這個(gè)高彈性的平臺(tái)具備四種能力，從而確保給我們客戶帶來最高的彈性，可以幫助他們節(jié)省投資，使他們不需要因?yàn)槲磥淼娜魏胃淖冊(cè)僮鲋貜?fù)的投資?！盝ason White向我們強(qiáng)調(diào)。

這四種能力首先包括頻譜/頻率上的彈性。未來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行頻段并未確定，盡管現(xiàn)在美、日、韓等國(guó)的領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商都在進(jìn)行28GHz試驗(yàn)，但是現(xiàn)在不斷有新的頻段測(cè)試需求出現(xiàn)，NI將繼續(xù)確保硬件平臺(tái)上的頻率彈性。

其次是帶寬方面的彈性。在Verizon制定的5G標(biāo)準(zhǔn)中提出了800MHz的帶寬要求，而諾基亞此前提出的是2GHz的帶寬。實(shí)際上，3GPP的標(biāo)準(zhǔn)制定也分為第一階段和第二階段，NI則是在硬件上面一次性可以滿足到3GPP第二階段上2GHz的帶寬需求。

同時(shí)還要確保設(shè)備上處理演算法的計(jì)算能力。NI的PXI平臺(tái)上搭載高速的FPGA，同時(shí)使用多核心的Intel Xeon處理器等，就是為了確保不管未來5G協(xié)議變得多復(fù)雜，NI都能夠使用CPU的通用運(yùn)算，或者是運(yùn)用FPGA硬件的電路等級(jí)運(yùn)算達(dá)成。

最后則是軟件方面的彈性。因?yàn)槲磥淼暮芏嗌?jí)都將通過軟件進(jìn)行。正如Verizon希望未來5G正式標(biāo)準(zhǔn)確定后，只需要通過軟件升級(jí)便可使其5G標(biāo)準(zhǔn)與3GPP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行兼容一樣，“其實(shí)NI的平臺(tái)上面也是如此，像原本我們的客戶用的毫米波系統(tǒng)，上面運(yùn)行的是諾基亞那套參考架構(gòu)，現(xiàn)在同樣的硬件只要代碼換了一下就可以運(yùn)行Verizon的5G標(biāo)準(zhǔn)。未來3GPP的5G標(biāo)準(zhǔn)出來后，我們也是同樣的硬件，再換個(gè)軟件的代碼就可以運(yùn)行”。

積極參與中國(guó)IMT-2020 5G實(shí)驗(yàn)進(jìn)程

馬國(guó)華向我們介紹，雖然目前整體上來說NI在中國(guó)市場(chǎng)沒有直接和運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行研究合作，但是NI卻在與國(guó)內(nèi)多家主要電信設(shè)備廠商進(jìn)行非常深入的合作。他表示，中國(guó)的5G試驗(yàn)重點(diǎn)有兩個(gè)，第一個(gè)挑戰(zhàn)是怎么設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)，第二則是中國(guó)的設(shè)備廠商參與各種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

在這些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)里面，NI會(huì)提供自己SDR的平臺(tái)，客戶直接用SDR平臺(tái)模擬大規(guī)模的用戶訪問，然后模擬各種多用戶應(yīng)用的場(chǎng)景，甚至包括Massive MIMO的場(chǎng)景，這樣就能夠看到它的一個(gè)系統(tǒng)性能。

“可能我們有一天看到有報(bào)道稱中國(guó)在6GHz以下頻段上的5G試運(yùn)營(yíng)達(dá)到了多少G的吞吐量，但是顯然現(xiàn)在沒有真實(shí)的終端，但它的基站是有一些原型的，里面的一些核心平臺(tái)性的東西是NI來做提供的。所以NI是在這里面提供了整個(gè)SDR平臺(tái)，能夠讓客戶快速把它的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)直接到現(xiàn)場(chǎng)去運(yùn)行部署，然后收集更多的數(shù)據(jù)，不斷的往下推進(jìn)，這是今年會(huì)面對(duì)的主要挑戰(zhàn)。”

到了明年，足夠的數(shù)據(jù)收集會(huì)使一些標(biāo)準(zhǔn)慢慢明晰下來，從而產(chǎn)生第一代的一些產(chǎn)品。如果從RF IC角度來看，需要做第一代的產(chǎn)品時(shí)，就需要一些簡(jiǎn)單的產(chǎn)品測(cè)試，那么NI的射頻硬件也會(huì)組合進(jìn)來。

當(dāng)時(shí)間推移至2020年，當(dāng)這些產(chǎn)品需要規(guī)模量產(chǎn)時(shí)，就需要具有成本效應(yīng)，那么對(duì)應(yīng)于NI的射頻硬件還有NI其他整體的自動(dòng)化，可以組成一個(gè)非常積極的效應(yīng)，而且是非常有吸引力的解決方案。

“從部署到生產(chǎn)，這就是整個(gè)NI如何在參與中國(guó)的5G的進(jìn)程。無論是諾基亞，還是中國(guó)最領(lǐng)先的設(shè)備廠商，他們都在使用NI的平臺(tái)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集各種數(shù)據(jù)，從而去建立標(biāo)準(zhǔn)，這也就是NI平臺(tái)可做的貢獻(xiàn)。NI不是一個(gè)傳統(tǒng)的測(cè)試測(cè)量供應(yīng)商，我們?cè)趫?jiān)定地走我們自己的SDR平臺(tái)這條道路?！瘪R國(guó)華指出

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