在移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)(loT，Internet of Things)兩大趨勢的推動下，5G的需求與應用也隨之而來，其所帶來的革命性影響將顛覆我們的生活。行業(yè)分析家預測，到2020年，全球?qū)?00億個設(shè)備連接到移動網(wǎng)絡(luò)，它們將不再是我們手中獨立的設(shè)備。未來大部分情況是使用嵌入式設(shè)備傳送信息至其他裝置、服務器或云端。
面對5G即將引爆的產(chǎn)業(yè)革命，始終致力于為工程師和科學家提供解決方案來應對全球嚴峻工程挑戰(zhàn)的美國國家儀器有限公司(National Instruments, 簡稱NI)走在了行業(yè)前列，持續(xù)幫助研究人員找尋合適的工具與技術(shù)加速設(shè)計和原型化其構(gòu)想，進一步縮短上市和部署時間。
4月14日，NI亮相2015第三屆電子設(shè)計創(chuàng)新會議(EDI Con)，這是NI連續(xù)第三年參與該行業(yè)盛會，并在此次會議上介紹最新結(jié)合軟件無線電(SDR)硬件和全方位軟件設(shè)計流程的LabVIEW通信系統(tǒng)設(shè)計套件(LabVIEW Communications System Design Suite)。此次發(fā)布的LabVIEW通信系統(tǒng)設(shè)計套件旨在助力工程師開發(fā)通信系統(tǒng)原型，此創(chuàng)新型解決方案可以讓整個設(shè)計團隊使用單一高階的平臺化工具，從算法開始一直到FPGA，順利實現(xiàn)構(gòu)想。
要實現(xiàn)隨時隨地接入的需求，5G離不開網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系架構(gòu)、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)的支撐，因此研究方向也圍繞這些展開。為實現(xiàn)10Gbps業(yè)務總速率，5G融合現(xiàn)有無線技術(shù)。此外，5G研究還離不開其他新型無線傳輸技術(shù)研究，尤其是需要突破大規(guī)模協(xié)作所涉及的技術(shù)瓶頸，包括大規(guī)模協(xié)作配置情況下的無線傳輸、陣列天線、低功率可配置射頻等新型關(guān)鍵技術(shù)。
NI射頻、通信和軟件無線電市場總監(jiān)James Kimery表示：“不斷進步的5G技術(shù)給我們帶來了巨大的機遇與挑戰(zhàn)，NI始終在設(shè)計、原型開發(fā)、射頻測試和通信系統(tǒng)領(lǐng)域保持著全球領(lǐng)先的地位。LabVIEW通信系統(tǒng)設(shè)計套件的出現(xiàn)將顛覆性的改變軟件無線電原型的開發(fā)方法，大幅縮短開發(fā)時間、最大程度的提高工作效率。”
5G的網(wǎng)絡(luò)速度將是4G的10-100倍，能承載更多、更海量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，把人和物、物和物聯(lián)系起來。在物聯(lián)網(wǎng)時代，由于人與物、物與物的交互，必然會產(chǎn)生更加海量的數(shù)據(jù)流，因此，要實現(xiàn)真正的物聯(lián)網(wǎng)，不僅需要數(shù)以億計的芯片，更需要更高承載能力的網(wǎng)絡(luò)予以支撐，方能實現(xiàn)人與物、物與物的“高效互聯(lián)”。
在今年巴塞羅那舉行的世界移動通信大會上，5G是當之無愧的“明星”，眾多IT巨頭紛紛展示了最新的5G技術(shù)、產(chǎn)品。
近兩年來，NI已經(jīng)在5G通信領(lǐng)域取得了領(lǐng)先地位，例如大規(guī)模MIMO(Massive MIMO)在5G通信領(lǐng)域的應用。NI通過與瑞典隆德大學合作，開發(fā)了擁有100多條電線的大規(guī)模MIMO測試臺，這是5G開發(fā)應用中首個基于商用平臺達到該量級和復雜度的測試臺，成功解決了下一代通信系統(tǒng)將面臨的容量和能源問題。另一個生動的案例來自于與諾基亞通訊(Nokia)的合作，通過LabVIEW所搭建的平臺環(huán)境，Nokia成功的將網(wǎng)速提升至每秒10GB，比現(xiàn)在的4G網(wǎng)絡(luò)要快40倍，同時該案例也最早實現(xiàn)了毫米級研發(fā)能力，這一網(wǎng)絡(luò)能以73GHz的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了業(yè)界已經(jīng)過測試的最快蜂窩技術(shù)。
通過5G網(wǎng)絡(luò)，一些對可靠性要求非常高的應用，如高速移動車輛之間的通信、移動醫(yī)療等都可以得到實現(xiàn)。在家庭生活中，因為有了5G網(wǎng)絡(luò)，便可實現(xiàn)通過各種移動終端操控整個家庭網(wǎng)絡(luò)，這無疑把人類社會徹底帶入網(wǎng)絡(luò)社會，實現(xiàn)萬物互聯(lián)。
中國工程院院士方濱興在世界互聯(lián)網(wǎng)大會移動互聯(lián)網(wǎng)分論壇上表示：“物聯(lián)網(wǎng)和5G的結(jié)合不僅能解決搜索層面的問題，還能提供更直接的方案，比如在交通擁堵的情況下外出急診，物聯(lián)網(wǎng)和5G的結(jié)合可以幫助用戶找到最暢通的路徑。我們面對的互聯(lián)網(wǎng)是一個智慧網(wǎng)絡(luò)，是給你答案的網(wǎng)絡(luò)，而不再是一個存儲的網(wǎng)絡(luò)。”
在2014 ICT高層論壇 4G LTE發(fā)展峰會上，工信部電信研究院通信標準研究所所長王志勤表示，國內(nèi)4G剛剛來到，但業(yè)界對5G的期待與探索早已踏上征程。目前看來，4G技術(shù)將擁有較長的生命周期，而未來5G技術(shù)將是以4G技術(shù)為基礎(chǔ)的進一步增強和發(fā)展。
據(jù)悉，除了應對未來的5G，LabVIEW通信系統(tǒng)套件也可以有效地為4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)提供支持，并不斷為SDR平臺提供更創(chuàng)新靈活的原型開發(fā)軟件。NI的軟件定義的模塊化系統(tǒng)架構(gòu)將幫助工程師在一臺測試設(shè)備上完成多個復雜的測試挑戰(zhàn)，并將這種基于平臺的解決方案搭配軟件應用于廣泛領(lǐng)域的設(shè)計作業(yè)，為前沿科技人員提供了靈活的創(chuàng)新解決方案。