5G是2016年通信行業(yè)最為熱門的話題之一，絲毫不遜色于通信行業(yè)的闖入者SDN/NFV。中國(guó)政府主導(dǎo)的5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)在2016年9月份完成第一階段測(cè)試，并啟動(dòng)第二階段測(cè)試，有力提振了產(chǎn)業(yè)鏈信心。日前國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》，要求加快推進(jìn)5G技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化。

在日前舉辦的“第六屆EEVIA年度中國(guó)ICT媒體論壇暨2017產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)”上，NI中國(guó)地區(qū)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理姚遠(yuǎn)指出，5G技術(shù)發(fā)展伴隨著三個(gè)方向的趨勢(shì)。其一是大帶寬，針對(duì)VR、AR等需求大帶寬的沉浸式體驗(yàn)，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力支撐，其二是廣義通訊，從人與人到人與物到物與物之間的通訊能力；其三是關(guān)鍵應(yīng)用，比如自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，需要強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)能力。

姚遠(yuǎn)在演講中給出了一張5G時(shí)間軸，表示業(yè)界普遍認(rèn)可2020年（東京奧運(yùn)會(huì)）是5G商用之年。針對(duì)未來(lái)幾年5G技術(shù)和應(yīng)用的演進(jìn)，姚遠(yuǎn)提出了影響5G測(cè)試行業(yè)乃至整個(gè)5G產(chǎn)業(yè)的四個(gè)觀點(diǎn)。

其一是原型機(jī)。目前業(yè)界各大通訊產(chǎn)業(yè)巨頭在原型機(jī)研發(fā)上不遺余力，姚遠(yuǎn)認(rèn)為這是發(fā)展過(guò)程中一個(gè)非常重要的步驟，可以推動(dòng)5G從概念到實(shí)現(xiàn)。怎樣進(jìn)行原型化，軟件無(wú)線電（SDR, Software Defined Radio）是一個(gè)十分重要的實(shí)現(xiàn)手段。從SDR的原型框圖中，可以看出被原廠定義好的硬件元器件部分、如射頻電路等，較為標(biāo)準(zhǔn)化；而位于CPU、GPU、FPGA等單元上的軟件部分定義，對(duì)開(kāi)發(fā)者而言是很大的挑戰(zhàn)。

這個(gè)挑戰(zhàn)就是能使用的軟件工具都是分立的，像Matlab、C、C++、HTML、Assembly這些編程語(yǔ)言都可能派上用場(chǎng)，帶5G想法的系統(tǒng)并不能用一種語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，所以科研工作者除了技術(shù)構(gòu)想外，需要學(xué)習(xí)不同的工具，這在很大程度上消耗了開(kāi)發(fā)者的時(shí)間與精力。在提高效率方面，NI公司有一整套完整的實(shí)現(xiàn)軟件無(wú)線電原型化的工具。

其二是帶寬。帶寬是未來(lái)5G時(shí)代最重要的價(jià)值，支撐使用者的浸入式體驗(yàn)、數(shù)據(jù)體驗(yàn)，通訊發(fā)展史實(shí)際上是帶寬的發(fā)展史。 從1991年的GSM、速率僅9.6Kbps，到1998年的GPRS、可以達(dá)到40Kpbs傳輸彩信圖片，到最新的4LTE、通過(guò)載波聚合可以達(dá)到100Mbps，未來(lái)更會(huì)有超過(guò)10Gbps的帶寬、即達(dá)到5G標(biāo)準(zhǔn)。

NI最新的針對(duì)5G所設(shè)計(jì)的射頻測(cè)試儀器，其最大的特點(diǎn)就是大帶寬，測(cè)試的實(shí)時(shí)帶寬為1GHz，它最高可到6.5GHz，最低到10KHz的頻率范圍，姚遠(yuǎn)表示，這個(gè)儀器稱之為矢量信號(hào)收發(fā)儀，里面還包括FPGA可以實(shí)現(xiàn)軟件自定義。“我們因?yàn)橛蠪PGA，可以做軟件定義，可以將四塊VST拼在一起。你看到這樣一個(gè)頻段，它是一臺(tái)超過(guò)3.5GHz帶寬的超級(jí)儀器！”

其三，海量連接。隨著物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，需要用到通訊工具的設(shè)備量也是爆發(fā)式增長(zhǎng)的。據(jù)Gartner估計(jì)，截止2020年，將超過(guò)500億個(gè)設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中。

為了在物理層上測(cè)試這500億個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備500億個(gè)測(cè)試設(shè)備去收集數(shù)據(jù)，這顯然是不切實(shí)際的。姚遠(yuǎn)說(shuō)，面對(duì)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆炸式增長(zhǎng)，我們需要更加平臺(tái)化的方式去測(cè)試測(cè)量，需要有一個(gè)更好的方式去應(yīng)對(duì)。舉個(gè)例子，谷歌的Nest，其內(nèi)部使用了NI的諸多器件，結(jié)構(gòu)上有各種各樣的Sensor、WiFi模塊、ZigBee模塊、Battery等部分。它外表看起來(lái)是一個(gè)圓形的溫度計(jì)，但它更是智能家居的大腦，可以給空調(diào)、加濕器、PM2.5計(jì)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)合開(kāi)關(guān)。而去測(cè)試測(cè)量一些比如Nest的數(shù)據(jù)，NI的平臺(tái)提供了模塊化的儀器，作為集大成者，其有多種功能可供選擇，如VST測(cè)藍(lán)牙信號(hào)、SMU測(cè)電源、AI/AO測(cè)各種Sensor的I/O等等。

其四，時(shí)延。尤其是任務(wù)關(guān)鍵型的應(yīng)用，對(duì)于延遲和穩(wěn)定性有非常高的要求。如無(wú)人駕駛，需要能分辨人和樹(shù)。緊急情況下，車可以選擇撞樹(shù)、但絕對(duì)不能去撞人。那么在開(kāi)發(fā)過(guò)程中怎么模擬場(chǎng)景，怎么將場(chǎng)景快速的進(jìn)行仿真，就需要有系統(tǒng)性的辦法。我們可以使用不同技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在5G的定義里，端與端的時(shí)間要求是一微秒。

姚遠(yuǎn)指出，作為測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，NI最大的特點(diǎn)是“模塊化儀器架構(gòu)”，擁有超過(guò)10年的積累，在產(chǎn)品的豐富性、多樣性以及和軟件無(wú)縫結(jié)合的特點(diǎn)遠(yuǎn)超其他競(jìng)爭(zhēng)者，在5G領(lǐng)域，NI關(guān)于毫米波的信道測(cè)量方案也處于領(lǐng)先。此外，在軟件定義方面，NI也不斷“加料”，為豐富測(cè)試儀器功能提供了強(qiáng)大動(dòng)力，應(yīng)對(duì)更多元的測(cè)試環(huán)境。