NI：平台化戰略搶佔5G測試製高點

從最初的5G射頻領先用戶計劃，到推出5G原型驗證，再到最新推出的針對5G應用的RF前端測試案例。搶佔5G，一直是NI的戰略重點。隨著2017年底首個可實施的非獨立(NSA)5G新空口(5G NR)規範得到通過，這意味著，從2018年開始，5G開始正式進入商用衝刺倒計時階段。日前，NI自動化測試市場總監Luke Schreier在EDI CON 2018現場，就5G測試挑戰、生態系統營造等話題接受了《電子工程專輯》的採訪。

NI自動化測試市場總監Luke Schreier

《電子工程專輯》：非獨立5G新空口規範得到通過被很多人士視作「里程碑式」的事件。您對此怎麼看？2018年還會發生哪些重要事件？

Luke Schreier：NSA 5G新空口規範得到通過的確是一件非常重要的事情。對於像NI這樣的測試企業來說，標準的確定就意味著我們知道下一步該如何幫助客戶做IP？在軟體上做什麼樣的工作能幫助他們進行設備的研製和測試？我們已經和很多IC設計公司、基站設備製造商實現了聯動。

但這還只是第一步。接下來的一兩年里，我們還需要在前期已經定義好的波形、帶寬和頻段基礎上，針對大規模通信、各種功能的拓展展開研究。我相信獨立(SA)5G NR標準很快也會出台，它與NSA版本會有很大不同，需要整個生態系統夥伴一起合作。

《電子工程專輯》：6GHz以下5G新空口對測試會有哪些影響？NI的方案有哪些特色？

Luke Schreier：6GHz以下的測試其實相對來說人們會更熟悉一些，因為很多4G LTE的技術都是在6GHz以下，很了解也很成熟。但是在新空口裡，頻率和帶寬發生了變化，不但要測試2G/3G/4G協議，還要測試5G協議，還要前向兼容，難度就明顯加大了。NI的做法是依靠RFmx這樣的產品，通過改變軟體來滿足新標準的測量。對用戶來講，它們無需再購買新的通信模塊硬體，只需要在軟體層面針對帶寬、電氣特性、閾值等進行調整，就能夠實現對6GHz以下5G新空口的測試。

在今年的MWC上，NI和Qorvo聯合演示測試了首款市售5G RF前端模塊(FEM)。Qorvo的QM19000 5G FEM將一個功率放大器和一個低雜訊放大器合併在一個封裝內，專用於在3.4GHz頻譜下運行的移動設備。FEM測試採用NI PXI系統進行，藉助PXI系統的靈活性，可使用各種波形快速測試Qorvo的5G FEM設計，而且可以重複使用相同的硬體，這也是Qorvo選擇我們的非常重要的原因。

NI推出的新參考測試解決方案非常適合測試新型寬頻RFIC，特別是在3.3-4.2GHz和4.4-5.0GHz頻段工作的RFIC。工程師可以使用PXIe-5840矢量信號收發儀（VST）測試連續信號帶寬超過400MHz的設備，該款VST具有1GHz帶寬的瞬時信號收發功能，最高頻率可達6GHz，可為100MHz NR信號提供優於0.32％（-50dB）的殘餘EVM性能，同時提供更快的測量速度。

《電子工程專輯》：5G測試技術的痛點是什麼？為什麼很多測試測量廠商都會強調OTA測試的重要性？

Luke Schreier：毫米波的引入對5G測試提出了非常大的挑戰。因為人們目前對70-80GHz頻段中信道對毫米波頻段的影響還沒有了解得非常透徹，它們具備哪些特性？怎樣測量信道？都處於摸索之中。不同設備之間的聯調聯試也是問題。此外，毫米波頻段上會存在相控陣，並在此基礎上實現波束的成形與賦形，這使得我們無法再像以前那樣進行傳導性測試，必須採用OTA方法進行測量。而且在波束的成形與賦形過程中，還會涉及近場和遠場測試。

《電子工程專輯》：為了確保客戶在從研發到生產的全過程都能符合3GPP有關標準，NI將如何提供5G毫米波測試整合方案？

Luke Schreier：NI倡導的平台化概念是指我們提供模塊化的硬體，無論是Sub-6GHz還是毫米波，都有相對應的模塊化硬體，然後通過軟體來整合各種不同的需求，包括協議演進、測試序列修改等等，都可以通過軟體來完成。

從2010年開始，NI就開始參與到5G的原型驗證過程當中。我們儀器的優勢就在於兩端都可以做，既可以做SDR部分，又可以提供儀器級別的測試和測量。再比如我之前提到的RFmx NR測量軟體，它能夠跟隨3GPP規範的步伐進行演變。最新版本的NI-RFmx NR測量軟體提供5G NR波形生成和測量功能，符合3GPP R15關於非獨立組網NR的官方規範，使工程師能夠測試子載波間隔在15kHz到120kHz之間靈活變化的OFDMA和DFT-s-OFDM載波聚合波形。

《電子工程專輯》：與3G/4G來自全球統一標準，中國處於跟隨狀態不同，在即將到來的5G時代，中國有望處於積极參与和引領的地位。NI在中國市場的5G發展策略會有哪些？

Luke Schreier：NI有一個「全球領先用戶計劃(lead user program)」，包括東南大學、北京郵電大學、上海無線通信研究中心在內的高校和科研機構都是該計劃的一部分，我們一起在原型驗證、毫米波、Massive Mimo等領域展開了大量合作。當然還有些重要用戶由於保密的原因不方便透露，但能夠想像的到，我們在中國營造了非常良好的生態系統。

互操作設備測試(Inter-Operability Device Testing, IODT)是我想強調的第二點。創建新5G生態系統的下一個重要步驟是要求設備和設備製造商相互測試符合此標準的設備，以實現設備互操作性的目標。NI此前和三星已同意在IODT上進行合作，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。我們接下來會很快將相關的軟體與可復用部分提煉出來，與中國廠商展開大規模合作。

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