NI平台化解决方案重新定义射频和微波测试

　　EDI CON CHINA 2017日前圆满落幕，以软件为中心的平台化战略为核心，灵活延展至当前最热门的5G、802.11ax、车载雷达等射频微波领域，NI(美国国家仪器公司，National Instruments，简称NI)花样秀实力，展示了从硬件原型到最终产线测试的灵活解决方案：从实时分析带宽高达2GHz的毫米波系统原型设计平台，到最新LabVIEW Communication 2.0搭载LTE应用框架的原型化验证系统LTE USRP-RIO；从收发一体，实时带宽高达1GHz的NI第二代矢量信号收发仪（VST 2.0），到面向下一代WLAN测试协议802.11ax，仪器仪表级别的平台化WLAN 802.11ax测试方案以及和合作伙伴共同开展的有关NB-IoT、汽车雷达的灵活测试方案等。

　　图1. EDI CON CHINA 2017上NI全方位展示重新定义射频和微波测试的实力

　　在展会同期NI召开WLAN测量套件发布会，宣布推出可支持 IEEE 802.11ax标准草案1.1版本的WLAN测试工具包17.0，结合NI第二代矢量信号收发仪，用于对部署802.11ax标准1.1草案的RF前端组件、无线模块和用户设备等产品进行特性分析、验证和生产测试。NI产品市场总监Jason White及聚焦射频无线业务领域的多位NI业务、市场经理在会上共同畅谈了NI在802.11ax及5G的最新进展，及NI如何以灵活的平台化战略应对未来万变的需求，帮助产业链上下游打通从硬件原型到最终产线测试的通路。

　　图2. NI 最新WLAN测试工具包17.0发布会受访嘉宾

　　上图左二为NI产品市场总监Jason White，右二为NI资深射频市场经理Alejandro Buritica ，右一为NI资深技术市场经理潘建安 ，左一为NI射频及无线产品业务拓展经理马国华，下图左一为NI技术市场工程师，射频与无线业务 屠方泽

　　解决无线网络拥堵，“两手都要硬”的802.11ax带来测试新挑战

　　据NI产品市场总监Jason White介绍，作为新一代802.11标准，802.11ax强调高效率，特别是针对无线网路拥堵的情况：不仅将用户端的无线网络速度提升4倍达到10.53Gbps，而且使用更高阶调频技术1024QAM，上下行链路同时采用OFDMA（正交频分多址接入）技术，支持8×8 MU-MIMO（多用户多重输入多重输出）技术来提升数据吞吐量，从而允许更多用户快速存取数据。

　　据ABI Research预测，2016-2021年期间WiFi芯片组销量将超过200亿块，而截止2021年，802.11ax将占到WiFi芯片组销量的57%，802.11ax将成为WiFi芯片的“新标准”。

　　图3. 802.11ax带来新的测试挑战

　　前景虽好， 802.11ax带来的测试挑战却不容小觑，首先，采用更高阶的1024QAM调频技术后，使得子载波之间的间隔更小，需要测量更低的EVM，也进一步提高测试要求；其次，基于 8×8 MU-MIMO和OFDMA，需要使得不同通道之间更好同步，这也反推测试仪器同样需要在多通道之间建立更好的同步机制；此外，由于802.11ax具有更复杂的协议，这也促使新测试项目的导入，以测试更多复杂细项，例如Unused Tones Error。

　　应景发布WLAN测试工具包17.0，NI“向前一步”直面挑战

　　NI最新发布的WLAN测试工具包17.0结合其第二代矢量信号收发仪可有效解决上述测试新挑战。NI资深技术市场经理潘建安讲解道：“WLAN测试工具包17.0使设计人员和工程师能够生成和分析各种符合802.11ax标准的波形，包括扩展的单用户、多用户OFDMA和多用户多输入多输出(MIMO)，每个用户可单独配置并提供每个用户测量结果。”

　　图4. 基于平台化的NI战略同样延伸至WLAN测试领域

　　“WLAN测试工具包17.0不仅支持802.11ax，它同样前向兼容802.11a/b/g/j/n/p/ac，这也进一步壮大了NI测试无线标准的产品系列，同时NI提供不同的测量工具包覆盖蓝牙、2G、3G、4G、FM/RDS、GNSS和低功耗物联网(IoT)等测试协议.”潘建安补充道，“NI平台化的WLAN测试解决方案使得其能够贯通上游研发测试和下游的量产测试，同时减少由于在不同测试阶段使用不同测试仪器造成的测量误差及数据比对时间，加速产品上市时间。”

　　“高通通过使用NI的矢量信号收发仪，搭配NI的WLAN测试套件，将WIFI芯片测试速度成功提升了200倍，” Jason White用国际大厂的真实案例很好阐述了NI如何帮助客户变身“更高效”,“同时，由于NI平台的弹性灵活，可对其WIFI芯片进行更加细化的测试，极大缩减其整体设计和除错的时间，进一步加速了高通WIFI芯片的上市时间。”

　　紧密结合5G预研“前线”，NI主打灵活的SDR平台

　　应景802.11ax测试新挑战发布WLAN测试套件17.0只是NI在射频领域布局的一个细节体现， NI这次还全方位展示了自己在5G、汽车雷达等领域的前沿解决方案。“将18%的销售额投入研发，推动研发更好的产品服务市场，这是NI始终占据科技前沿，多次引领行业进程的原因，从1986年发布LabVIEW软件到2014年引领5G系统的原型验证，始终如一。”NI技术市场工程师屠方泽分享道。

　　据Jason White介绍：“目前5G的研发仍侧重两个方面：一是低于6GHz的带宽，二是在毫米波部分，即大于6GHz的带宽。在低于6GHz带宽上，NI致力于帮助客户通过Massive MIMO等技术更好同步多通道，持续优化从而高效使用6GHz以下频谱；在毫米波波段，NI已在展会同期展示了实时带宽高达2GHz的毫米波系统原型设计平台，不仅提高了传输速率，更从硬件角度一次满足3GPP在第二阶段2GHz的带宽需求，而这只是其中之一。”

　　据悉，NI之前就已推出针对28GHz的毫米波原型设计平台，并联手AT&T进行了信道测量（Channel Sounding）。然而NI对5G的“耕耘”绝不仅限于此，NI已与NOKIA、NTT DOCOMO、SK集团、University of Bristol等横跨全球的产学研众多前沿机构、公司展开紧密的“并联”合作，深入5G原型验证的“前线”，以NI平台的兼容扩展性，满足未来各类的测试需求。

　　NI SDR平台“3步走”战略加速中国5G进程

　　而倡导将全球的5G研发经验“中国化”则体现出NI对中国市场的重视。据NI射频及无线产品业务拓展经理马国华介绍，源于5G前期标准制定和后期现场测试的两大驱动，NI目前已和中国的通信设备制造商展开合作。首先，在前期标准制定的过程中，NI为客户提供基于SDR的平台，帮助客户尽快实现传统测试测量仪器无法解决的，例如256×256的Massive MIMO架构，收集更多数据，不断演化推进，加速标准落地；其次，当标准制定走向产品化，例如第一代的RF IC，甚至后期的大规模量产，NI基于平台化的战略又会为客户提供从实验室到量产测试的全套解决方案，有效缩减数据关联，实现多维度测试兼具高效率。

　　因此，“从前期预研，到标准明晰后的第一代5G射频硬件的落地，再到2020年5G商用后的大规模量产，NI基于SDR的平台都可以提供覆盖原型验证到量产测试的兼具高性价比和灵活性的解决方案，” NI射频及无线产品业务拓展经理马国华强调道，“NI很坚定地走基于SDR平台这条路，同时，我们也看到这给市场和客户带来实际的好处，那就是上市时间的缩减。”

　　正如NI资深射频市场经理Alejandro Buritica总结的：“NI无法预测未来，我们只能通过更紧密地跟5G生态圈里的公司合作，第一手知道他们对未来的需求，从而不断去满足。”