2017年底，3GPP正式發布了5G NR標準的第一稿
，盡管後期還有SA部分的R16待定義，但5G NSA新空口標準的提前凍結，仍被賦予5G曆史裏程碑的意義。近日在EDI CON 2018期間與主流媒體的溝通中，NI自動化測試市場副總裁Luke Schreier指出：“業界對2020年實現5G商用的規模化已達成共識，NR標準第一稿的推出也是3GPP 5G標準進展向前邁出的實質性一步，它將有利於盡快開展5G NR驗證及建設工作
，並幫助我們明確好過程中的具體步驟。”

    在回應NI如何看待5G新空口 NSA標準的發布，Luke指出：“對於專注在測試測量領域的NI來說
，R15標準確定後，我們就會明確下一步應該幫助客戶做哪些IP？如何升級軟件助力他們開展5G設備的研製、測試等。而如果說在3G
、4G時代

，中國更多是跟隨國際標準
，我們能明顯看到5G時代中國不僅在積極參與有時甚至處於領導地位。”

圖1. NI助力下的全球5G進程表。

    Luke坦言，中國已成為5G全球“戰場”的重要一環，一方麵，基於從5G原型部署到測試的NI平台化解決方案積極協助中國研發力量搶占5G商用先機；另一方麵，融合全球經驗助力中國5G商用化加速，Luke認為NI的中國5G戰略已經非常明晰。

圖2. NI自動化測試市場副總裁Luke Schreier在EDI CON 2018暢談NI 5G戰略。

    作為IoT萬物互聯的關鍵，5G正在結成一張巨大的通信需求網
，融入各行各業。這也讓眾多公司早在5G標準確立之前，就已積極投入標準製定以及後期的商業化應用試水。“早在2010年
，NI就已積極參與5G標準的製定當中
，”Luke強調道，“當時，大家可能還在用3G、4G，但對NI來說，我們不僅已經積極投入5G標準的製定
，更已投入5G的原型驗證
，希望通過統一的基於平台的解決方案
，去完整覆蓋5G的設計、原型驗證以及後期的測試。”

    Sub-6GHz測試強調軟件升級

，Qorvo 沿用NI超高性價比方案測試首款5G商用芯片

    2018年初，MWC展會同期

，NI宣布與Qorvo聯合演示測試業內首款市售5G RF前端模塊QM19000。該款RF FEM集成封裝一個功率放大器和一個低噪聲放大器

，是專用於在3.4GHz頻譜下運行的移動設備。而Qorvo 5G FEM測試正是借助NI PXI係統的靈活性
，不僅可使用各種波形快速測試Qorvo公司的5G FEM設計，而且可以重複使用相同的硬件

，即NI矢量信號收發器(VST)。“Qorvo選擇我們的一個很重要原因，就是NI的解決方案是向前兼容的
，”Luke補充道。據悉，早在LTE的測試過程中

，Qorvo就已選用了NI具有1GHz帶寬的VST。而由於QM19000仍屬於Sub-6GHz


，同時，NI PXI測試係統是以NI VST技術為基礎
，因此具備充足帶寬的VST是能夠充分滿足測試需求的，唯一需要的就是對軟件的升級。

    圖3. 本次亮相EDI CON，NI帶來了一眾最新5G方案：5G RF IC測試方案，5G新空口毫米波傳輸係統以及最新的SDR新品USRP-N310等。

    眾所周知
，NI解決方案的亮點就是“以軟件為中心”，就在MWC同期，NI同時宣布推出一款Sub-6GHz 5G測試參考解決方案
，而該解決方案的關鍵部分即NI-RFmx NR測量軟件
，該軟件不僅符合5G新空口（NR）的3GPP R15規範，更將跟隨著3GPP規範的步伐進行演變。而Qorvo在對業內首款5G FEM測試的過程中，正是在硬件不變的情況下，升級了這套全新的Sub-6GHz 5G測試參考解決方案。

正是通過將高性能RF測量設備與極其快速靈活的測量軟件相結合
，NI可以在產品開發的多個階段重複使用相同的儀器和測量設備
，從而幫助工程師縮短產品上市時間和測量數據關聯時間。本次亮相EDI CON，NI也在Demo區展示了Sub-6GHz 5G測試參考解決方案，以及與Qorvo聯合測試首款5G商用芯片的案例。此外，更帶來了SDR最新方案USRP-N310，5G新空口毫米波傳輸係統等以及NI在航空航天、自動駕駛各領域的客戶案例秀
，全方位展示了NI在以5G為核心的射頻領域實力。

    毫米波頻段成5G機遇新窗口，NI 28GHz毫米波收發儀係統助攻三星實現IODT測試

    不同於5G Sub-6GHz測試中的“熟悉感”，5G可用新頻譜主要集中在中高頻段
，即毫米波頻段。Luke直言
，5Gceshinandudejiajuzhengshizaihaomibopinduan，yifangmian
，shiyouyuzaihaomibopinduan，yeneiduixindaodetexinghaibugoulejie
，tebieshixindaoduihaomibopinduanchuanshuyingxiangdelejiehaibugoutouche
；lingyifangmian

，youyubeiceshebeidejichengdudafutisheng，tongshi
，haomibopinlvxiadexinhaochuanshusunhaohengao，zheyiqiedoushidewufashiyongdianlanzaibeiceshebeiheceshishebeizhijianjianliwulilianjiejinxingceshi
，zheyerangOTA測試成為必然。

    配合以不同頻段毫米波射頻頭，NI最新推出的毫米波（mmWave）收發儀係統為同類型中首款上市的完整收發儀，可發射和接收2GHz的實時帶寬信號
，覆蓋不同的毫米波的頻譜
，實現5G係統樣機和信道測量功能。而且，此款mmWave收發儀係統的基帶軟件采用了LabVIEW係統設計軟件的源代碼
，能提供完整的通信物理層，同時兼容3GPP和Verizon 5G建議標準。

圖4. NI EDI CON上亮出毫米波（mmWave）傳輸係統助力實現5G係統樣機和信道測量功能。

    正是基於這套mmWave收發儀係統
，NI和三星毫米波基站通信，在符合NR協議標準的前提下，實現互操作性測試（IODT）。IODT用於測試基站和設備是否可以建立和維護一個可靠的通信鏈路
，以便在規定的測試條件下實現5G性能，其中，三星的5G NR商用基站可以在28GHz下通過無線和實時的方式連接由NI開發的測試用戶設備（UE）
，同時，NI測試UE與基站可以進行實時的數據交互
，從而驗證3GPP規定的下行鏈路功能和性能。而NI的測試UE正是使用了NI 28GHz毫米波收發儀係統以及基於NI LabVIEW係統設計軟件開發的符合5G NR Phase 1的協議棧。

    NI全套解決方案及全球經驗助力中國5G研發勢力

    “我們和三星的IODT合作
，其實在全球範圍內都是比較領先的，NI也在嚐試把可複用的部分提煉出來，造福更多的中國客戶
，”Luke認為中國力量在5G的進程中正在發揮不容忽視
、舉足輕重的作用。事實上，就在5G領域的合作
，NI在中國已有很多成功案例。

    在Massive MIMO係統中，由於在基站側引入大規模天線陣列，係統實現的硬件複雜度與計算複雜度隨著天線數的增加急劇上升
，為設計並實現大規模MIMO係統帶來了嚴峻的挑戰，東南大學移動通信國家重點實驗室正是基於主要由天線陣列、軟件無線電節點（NI USRP RIO係列）、時鍾分配模塊以及高數據吞吐量的PXI係統組成的NI Massive MIMO 波束域通信原型驗證係統，構建了麵向5G無線通信技術的128天線Massive MIMO原型驗證係統
，真正解決了 1）靈活的軟件無線電
；2）射頻設備之間精確的時間和頻率同步
；3）具有高數據吞吐量的總線以及 4）高性能的處理能力等測試挑戰
，此外

，由於采用層次化設計，且NI係統各部分功能模塊相對獨立，因而係統的可擴展性較強，可用於驗證和測試麵向大規模MIMO無線通信係統的多種關鍵技術和算法性能。

    除了東南大學
，北京郵電大學等
，包括國內的一些研究機構，例如上海無線通信研究中心（WiCO）等，包括國內的一些領域內的大廠其實都已經和NI形成戰略合作，而NI以軟件為中心的靈活的平台解決方案也將為這些高校、研究機構以及商業公司提供從設計
、預研到最終測試的完整“測試產業鏈”。

    Luke提到
，“早在2010年，NI就已確定了5G射頻通信領先用戶計劃
，協同全球頂尖的通信類科研院所以及通信類設備廠商，基於NI的平台化策略
，定位關鍵技術
，設計係統參考架構
，共同推動5G技術研究以及標準化進程。” 而東南大學
、北京郵電大學以及WiCO等都屬於NI 5G射頻通信領先用戶計劃。

圖5. NI早在2010年就確定了NI 5G射頻通信領先用戶計劃。

    “NI的平台化解決方案優勢就在於開放性，我們不僅可以通過SDR實現5G的原型驗證，更可以將其中的軟件部分移植到儀器級別的測試硬件上，提供儀器級別的測試和測量，”Luke總結道，“而在5G未來關鍵的實時性測試上，NI同樣有多年積累，例如NI在汽車領域的ECU仿真測試
，在航空航天領域中的航電實時測試……這些經驗和技術都可以被無縫融合進入NI關於5G原型驗證和測試的解決方案中。”

據悉
，就當前很火的人工智能方向，NI也早已和人工智能廠商展開合作

，通過機器學習等算法，優化當前的測試流程
，通過減少測試時間、提升測試效率，進一步助力客戶加速其產品time to market的進程，而這對於爭分奪秒的5G商業路來說，意義更是無窮大。

關於美國國家儀器（NI）

從1976年開始
，美國國家儀器 (www.ni.com)  一直致力於提供各種強大的基於平台的係統來幫助工程師和科學家提高效率和加速創新，以解決全球麵臨的重大工程挑戰。從醫療、汽車

、消費電子產品到粒子物理等各行各業的客戶正在使用NI的集成軟硬件平台來改善我們生活的環境。

關於NI​
​NI(www.ni.com)以軟件為中心的平台集成了模塊化硬件和龐大的生態係統，助力工程師和科學家應對各種挑戰。​ 這一久經驗證的方法可讓用戶完全自主地定義所需的一切來加速測試測量和控製應用的係統設計。 NI解決方案可幫助用戶構建超出預期的高性能係統

，快速適應需求的變化，最終改善我們的生活。