NI Week 2017活动上,展示了很多5G通信测试的案例,并在活动期间向业界宣布,针对3GPP和Verizon 5G标准推出首款用于28GHz研究的SDR(软件定义无线电)的。电子工程专辑记者在奥斯汀采访了NI射频研究和SDR市场总监 James Kimery,向他了解NI在5G通信测试方面的优势,以及最新的市场进展。

NI推出了一系列用于mmWave收发仪系统的28 GHz射频头,包括mmRH-3642、mmRH-3652和mmRH-3602。。该组合为同类型中首款上市的完整收发仪,可发射和/或接收高达2 GHz的实时带宽信号,覆盖27.5 GHz至29.5 GHz的频谱。mmWave收发仪系统的软件无线电(SDR)和应用特定的软件为5G测量与研究提供了完整而全面的起点,同时满足3GPP和Verizon 5G标准。

NI17060901 图:NI射频研究和SDR市场总监 James Kimery在NI Week 2017新闻中心接受采访表示,SDR和LabVIEW是NI 5G测试方面两个最大的优势。“5G原型用户可以快速上手LabVIEW,并利用SDR进行迭代开发,方案有很好的灵活性,并且相对成本较低。” James Kimery对电子工程专辑记者表示。

据介绍,mmWave收发仪系统可在任何无线测试场景中作为接入点或用户设备使用。用户还可以使用同一个系统开发mmWave通信原型验证系统或进行通信测量——这些都是无线研究人员了解新频谱特性所需的工作。软件能用于之前推出的71-76 GHz射频头,用户通过更换RF射频头,可令其mmWave收发仪系统轻松地适应28 GHz。

NI17060902 图为NI发布的28 GHz毫米波射频头

另外,mmWave收发仪系统的基带软件采用了LabVIEW系统设计软件的源代码,能提供完整的通信物理层,兼容3GPP和Verizon 5G建议标准。用户能在一个随时可以运行的系统上进行修改,以适应特定的研究或测试领域,从而有助于加快系统开发。

作为NI RF/通信领先用户计划的主要参与者,AT&T使用早期版本的mmWave收发仪系统开展5G信道测量项目已经有一年了。AT&T使用NI灵活的SDR解决方案,开发了最快最精准的5G毫米波(mmWave)信道测量工具之一。该信道探测器在AT&T内部被昵称为“刺猬”,拥有实时信道参数测量和监控的能力。

NI射频研究和SDR市场总监James Kimery表示:“全新的28 GHz mmWave收发仪系统已经成为了我们许多RF/通信领先用户计划成员的一项重要技术。随着全球开始为5G分配频谱,28 GHz已经成为美国、韩国和日本等多个国家的主要候选频谱。”

FPGA对于5G测试的重要性

5G的开发中业界对于时序性要求非常高,在实验室中要求低于1微秒,因此在5G软件和硬件开发中,FPGA是一个非常重要的工具。通过LabVIEW,用户易于上手可以实现快速的开发。

英特尔收购了Altera公司,有传言英特尔将会推出CPU+FPGA的Combo芯片,这对于FPGA芯片的供应将会有变数,James Kimery回应表示,英特尔收购Altera主要是为了无线技术的研究,和数据中心应用。NI是采用英特尔的CPU+赛灵思的FPGA,也许未来会有更多的可能性。NI是一个平台化的公司,其好处是可以采用第三方包括英特尔和赛灵思的芯片,对我们的平台例如PXI,进行快速的迭代。即使Combo芯片推出,James也认为不会影响NI与赛灵思一直以来友好的关系,“现在来看,赛灵思是一个非常好的供应商。”

现在5G通信很多公司,尤其是电信运营商和芯片供应商,都处于原型设计阶段,今后5G测试中,还会面临什么样的挑战?

James表示,“NI在原型化的时候,为客户提供很多的相关的产品,包括Massive MIMO、毫米波、以及我们对于新型波形的研究等。这些研究点让我们很好地看到,无论是在硬件上还是定时上,客户会存在什么样的挑战。所以在未来的5G测试中,我们可以将我们在5G原型化中的技术,应用到5G的测试当中。” 并不是所有的5G原型的技术,都会应用到未来的5G上。

5G最大的挑战还是软件

目前5G测试最大的挑战,James认为是仍然在软件。因为客户有不同的开发工具,开发链会非常长。NI就有LabVIEW,软件和硬件可以非常好的结合提供完整的平台。

“像5G中的关键技术,如Massive MIMO和毫米波,我们为客户提供软件和硬件结合很完整的平台化的方案。另一方面,NI还提供LTE和802.11应用框架。虽然这些是4G中的技术,但是客户很快地使用LTE应用框架,去更改里面的代码内容,例如它的调制方式等,可以快速地变成一个5G的平台。这些应用框架和参考方案,是5G应用研究的非常好的起点。”James 总结指出。