NI：在強大的硬體基礎上 憑藉SDR技術為5G商用鋪路

軟體無線電技術（SDR）已經有近30年的發展歷史，開始出於靈活性的技術優勢只應用于軍事領域，如今已經開始逐步滲透到了無線電工程應用的諸多領域，例如測控技術、雷達技術和移動通信技術。從廣義定義上看，SDR就是通訊的物理層可以通過軟體去定義一部分或者全部通過軟體定義。從應用上看，基本所有的商用基站包括終端都是SDR的設備，這些系統中包含通用FPGA，可以對物理層做相關的更改。終端設備，比如在高通的晶元里，有DSP進行數字信號的處理，在基帶處理器中，DSP可以進行turbo編解碼。

在5G的原型化階段，毫米波通道探測、Massive MIMO、超高密度網路，以及多載波濾波等關鍵技術的驗證面臨巨大的挑戰，這需要在測試設備上做出快速相應協議的變化，推出可以靈活擴展通道數量，自定義測試IP，靈活覆蓋射頻頻段的需求。SDR技術中的DSP和FPGA具有可編程性，可以為5G技術驗證帶來極大的靈活性。

NI參展EDI－CON

Ettus Research（NI子公司）營銷總監Manuel Uhm

NI兼具軟硬體，平台優勢盡顯

SDR技術包含硬體部分和軟體部分，在硬體部分，射頻前端最難，因為用戶要根據不同的需求設置不同的頻段，因此要選擇合適的射頻前端做相關的處理。在軟體方面，有些做系統設計的工程師只懂軟體，不了解底層硬體，因此無法進行FPGA的編程，如果重新學習FPGA編程，成本耗費很高。

NI的技術優勢在於擁有強大的軟體平台和硬體平台。Ettus Research（NI子公司）營銷總監Manuel Uhm解釋，「NI是一個平台化的廠商，在硬體上面，我們根據客戶的需求提供不同的射頻前端，實現不同頻段。在軟體上，為了簡化用戶設計，我們給用戶提供可視化的LabVIEW軟體，用戶通過可視化按鈕就可以快速實現FPGA編程，這樣可以加速FPGA開發效率，他們不需要研究硬體設計，可以把更多更精力用於研究通信演算法。」

牽手全球合作夥伴，共同推動5G技術發展

5G可謂是當前最火的通信技術，幾乎全球的運營商都在為5G商用進行技術研發，但是5G技術的研發不是憑藉一家公司的一技之長就能實現，需要聯合產業界各個環節共同推動。NI在5G的研發上也聯合晶元廠商、研究機構、終端廠商等合作夥伴做了大量推進工作。

Manuel Uhm介紹，「NI在5G技術研發上投入很早，從早期的research Prototype開始，NI就已經開始介入，2010年NI就制定了射頻領先計劃，我們跟國內外很多領先機構進行5G應用研究，包括Massive Mimo、毫米波系統等。在Massive Mimo領域，我們的合作夥伴包括隆德大學、英特爾和國內的東南大學等。在毫米波應用領域，我們的合作夥伴包括諾基亞、北京郵電大學等公司和學校。從研究成果來看，在最新的MWC上，我們與Qorvo做了PA測試，與三星合作互操作性測試。今年大的亮點是廠商會做IODT測試，所謂IODT就是一個互操作性測試。可能基站廠商和終端廠商是兩家不同的公司，比如：愛立信提供基站，華為、諾基亞提供手機，它們的設備如何進行聯調？我們與三星合作，用毫米波系統做這個系統的用戶模擬，去與它們基站進行對調，未來可以將這樣的系統複製到中國的客戶那裡。」

NI與Qorvo做的PA測試

USRP N310：小巧便攜，多通道

在本次展會上，NI還帶來了USRP N310，這是一種網路的軟體定義無線電（SDR），它提供了部署大規模的可靠的和容錯性的分散式無線系統。USRP N310通過引入遠程執行任務的能力簡化了對SDR系統的控制和管理，如更新軟體，重新啟動，工廠複位、自檢、主機／ARM調試及監控系統運行。

USRP N310

USRP N310是目前SDR市場上通道數量最為密集的產品之一，提供4發4收的通道在一個0．5U的高度內。射頻前端採用兩個ad9371收發器，這是一種最新的模擬設備射頻技術。每個通道提供高達100MHz的瞬時帶寬，並涵蓋了從10MHz到6GHz的擴展頻率範圍。

很多用戶還關心USRP N310能和哪些NI的設備搭建測試系統？Manuel Uhm指出，「分兩部分，一部分是6GHz以下，除了Massive Mimo以外，LTE在6GHz以下有些新的演進，像去年3GPP定義的也是sub－6GHz的NSA方案。因此USRP N310也可以用於新的5G方案原型系統裡面，做一個UE emulation等，包括頻譜分享、雷達信號感知等。在6GHz以上也有一些研究機構用毫米波的下變頻去連接USRP N310做毫米波的傳輸，整體來看，USRP N310具有高性價比和外形小巧的特點，在不同的射頻領域都有與它相關的應用。」

無線創新論壇：將軍用頻譜分享到民用

同時，Manuel Uhm先生還擔任無線創新論壇（以前稱為SDR論壇）的首席營銷官，該論壇負責軍用無線電的SCA（軟體通信架構）標準和用于海軍雷達和海軍陸戰隊員之間頻譜共享的CBRS（公民寬頻無線電服務）商業寬頻服務。這讓筆者禁不住去了解一下無線創新論壇，Manuel Uhm解釋，「無線創新論壇原來主要做SDR的相關研究和推廣，現在SDR技術已經應用到各行各業、各個領域，包括基站、終端其實都是一個SDR方案。目前的無線創新論壇主要針對兩個方向：一個是軍用通信，一個是頻譜分享。關於後者，在美國有一個頻譜分享計劃，他們對一些軍用通信的頻段，比如說海軍雷達的頻段，並不是隨時都有海軍的軍艦是在海岸線上，其本身利用率很低，因此 FCC和無線創新論壇合作，想辦法去更好地利用這個頻段，中間有個叫SAS的機制去探索，如果這個頻段裡面沒有軍用雷達出現，就可以使用LTE基站做民用通信。歐洲也在做這樣的嘗試，中國的一些機構也非常感興趣。」

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