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在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，通信技術(shù)是核心。即將到來的 5G 技術(shù)，不僅僅是下一代移動技術(shù)，它將是一種全新網(wǎng)絡，是一個端到端的生態(tài)系統(tǒng)，它將打造一個全移動和全連接的社會。盡管 5G 技術(shù)規(guī)范還沒有統(tǒng)一定義，但隨著 5G 研發(fā)的推動，人們紛紛將目光投向 5G。但若想搶占 5G 先機，還要有好的測試工具做后盾，國內(nèi)外測試設備公司也紛紛展開 5G 技術(shù)的研發(fā)，提供測試解決方案。據(jù)預測數(shù)據(jù)，通信測試將成為測試和測量行業(yè)中規(guī)模最大、發(fā)展最快的領(lǐng)域，到 2025 年其市場銷售額將達到 250 億美元。
美國國家儀器公司（NI）在新 5G 波形、網(wǎng)絡密集化、大規(guī)模 MIMO 和 mmWave 四個 5G 重點技術(shù)方向上都有成熟的硬件原型化平臺。在剛剛落幕的 EDICON 展會上，NI 展出了毫米波硬件原型平臺與最新的 LabVIEW Communication 2.0 搭載 LTE 應用架構(gòu)的 Demo。
“我們是以軟件為中心提高測試、測量和控制系統(tǒng)的開發(fā)速度和生產(chǎn)力。高效的開發(fā)軟件，與模塊化的硬件結(jié)合。硬件模塊化的優(yōu)勢在于使用最新的 CPU 和技術(shù)去提高整個 NI 系統(tǒng)的性能。更重要的是，NI 向客戶提供一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，以幫助客戶更好地使用我們的產(chǎn)品，提高生產(chǎn)效率。”NI 射頻與無線業(yè)務技術(shù)市場工程師屠方澤如是介紹到。
在射頻方面，NI 矢量信號收發(fā)儀可謂是明星產(chǎn)品。2012 年，第一款產(chǎn)品推出，支持 80 MHZ 帶寬，頻率覆蓋范圍是 65M 到 6GHZ；2014 年，進行升級，可覆蓋 200 MHZ 的帶寬；2016 年，第二代矢量信號收發(fā)儀 PXIe-5840 發(fā)布，支持 1GHZ 帶寬，頻率覆蓋更寬從 9KHZ 到 6.5GHZ，可應用于電子站和雷達、無線設備測試、半導體測試等領(lǐng)域。
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下一代無線局域網(wǎng)（IEEE 802.11ax）將成為 5G 的重要補充并將與 5G 深度融合。
聚焦無線設備測試領(lǐng)域，NI 推出可支持 IEEE 802.11ax 標準草案 1.1 的 WLAN 測試工具包 17.0。結(jié)合 NI 第二代矢量信號收發(fā)儀(VST)，WLAN 測試工具包 17.0 支持 802.11ax 波形生成和分析，可用于部署了 IEEE 802.11ax 標準 1.1 草案的 RF 前端組件、無線模塊和用戶設備等產(chǎn)品的特性分析、驗證和生產(chǎn)測試。WLAN 測試工具包 17.0 進一步壯大了 NI 用于測試 802.11a/b/g/j/n/p/ac/ax、藍牙、2G、3G、4G、FM/RDS、GNSS 和低功耗物聯(lián)網(wǎng)(IoT)無線標準的產(chǎn)品系列。
關(guān)于即將到來的 802.11ax 協(xié)議，NI 產(chǎn)品市場總監(jiān) Jason White 舉了一個生動的例子："幾年前推出的 802.11ac 協(xié)議，當時被認為是最快速的連接協(xié)議，相比 802.11b 協(xié)議速度增進了 80 倍。舉一個例子，802.11b 像是摩拜單車，而 802.11ac 就像法拉利跑車。但即便是法拉利跑車，如果遇到上海堵塞的交通，也無法發(fā)揮其性能。這就是 802.11ac 遇到的瓶頸問題，在用戶非常密集的環(huán)境中，802.11ac 能夠提供的實際數(shù)據(jù)吞吐量就會顯著降低。而全新的 802.11ax 卻側(cè)重改善此情況。"
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NI 射頻與無線業(yè)務技術(shù)市場工程師屠方澤（左），NI 產(chǎn)品市場總監(jiān) Jason White（中），NI 資深技術(shù)市場經(jīng)理潘建安（右）
802.11ax 標準具備兩種作業(yè)模式：
- 單用戶模式：在這個序列模式下，無線工作站（STA）在獲得媒體訪問權(quán)后一次發(fā)送并接收一個數(shù)據(jù)；
- 多用戶模式：此模式允許多個非接入點 STA 的同時操作。該標準進一步將此模式分為下行和上行多用戶模式。
在多用戶模式下，還規(guī)定了兩種能夠在一定區(qū)域內(nèi)多路傳輸更多用戶的方式，即多用戶 MIMO 和正交頻分多址（OFDMA）。802.11ax 還可將 MU-MIMO 與 OFDMA 操作結(jié)合起來。802.11ax 一次可支持 8 個多用戶 MIMO 傳輸包的發(fā)送。
然而 802.11ax 卻也帶來幾點挑戰(zhàn)，Jason White 先生表示：802.11ax 使用了 1024QAM 更高階的調(diào)頻技術(shù)，造成子載波的間隔變小，這便需要設備有更好的相位雜訊表現(xiàn)或者相位線性度，這便對測試儀器儀表提出了同樣的要求；同時，8 對 8 的多天線的輸入輸出，不同通道之間要達到同步，這對 NI 矢量信號收發(fā)儀的多通道同步也提出要求。
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射頻設備測試的未來充滿挑戰(zhàn)，要求非常精密的儀器和靈活的測試解決方案。NI 以軟件為核心，并且結(jié)合模塊化硬件平臺，在靈活性方面具有一定優(yōu)勢。同時，Jason White 先生表示：“從實驗室驗證測試，到量產(chǎn)測試，甚至終端設備的測試，若用戶都 NI 的矢量信號收發(fā)儀，可減少不同階段因不同的測試儀器造成的誤差?！?/p>
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