隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，不僅帶來移動(dòng)終端設(shè)備行業(yè)的變革，也使得測(cè)試儀器儀表行業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化，測(cè)試儀表儀器正趨向平臺(tái)化、多模化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動(dòng)化等方向大步邁進(jìn)，這將有利于降低成本、提高效率和提高測(cè)試的精度。

PXI是一種基于PC技術(shù)的面向測(cè)試測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的平臺(tái)，在推動(dòng)平臺(tái)發(fā)展的最主要力量之一的美國(guó)國(guó)家儀器公司(以下簡(jiǎn)稱NI)的努力下，經(jīng)過十幾年的發(fā)展其已成為主流的模塊化儀器平臺(tái)之一。相比于傳統(tǒng)儀器，基于PXI的模塊化儀器系統(tǒng)具有更輕便的體積、更低的成本、更高的性能并且兼具高度靈活、極易升級(jí)、用戶自定義性等特點(diǎn)。

NI射頻和微波測(cè)試經(jīng)理ErikJohnson在接受C114專訪時(shí)表示，PXI平臺(tái)本身具備的這些特性特別適合運(yùn)用到射頻測(cè)試領(lǐng)域，涵蓋多種無線標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試以及前瞻性研究，另外，移動(dòng)設(shè)備的變革也暗示著測(cè)試和測(cè)量行業(yè)一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)就是以軟件為中心構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)。

緊隨無線標(biāo)準(zhǔn)不斷演進(jìn)的步伐

據(jù)ErikJohnson介紹，使用PXI平臺(tái)來進(jìn)行射頻測(cè)試，除了可利用PXI平臺(tái)本身模塊化的結(jié)構(gòu)，通過增添射頻模塊來升級(jí)原先的測(cè)試系統(tǒng)，還可通過使用不斷升級(jí)的各種通信標(biāo)準(zhǔn)工具包來針對(duì)一直演進(jìn)的無線通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

“在無線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議越來越多元，且設(shè)備復(fù)雜度與日俱增的同時(shí)，必須降低無線網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試成本，保有高的測(cè)試精準(zhǔn)度，并且縮短特性測(cè)試時(shí)間”ErikJohnson表示，“以WLAN協(xié)議舉例，從最早802.11a/b/g到802.11n再到如今的802.11ac其數(shù)據(jù)吞吐量成幾何倍數(shù)增加，這為終端測(cè)試廠商帶來極大挑戰(zhàn)”

針對(duì)802.11ac標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，ErikJohnson表示：“NI去年發(fā)布了基于PXI構(gòu)架的矢量信號(hào)收發(fā)儀(VST)，配合NILabVIEWFPGA模塊，構(gòu)建靈活自定義WLAN測(cè)試系統(tǒng)，高通通過使用此系統(tǒng)測(cè)試，比單使用PXI提高了10倍速度，比傳統(tǒng)臺(tái)式儀器方案提高了200倍速度。”

相比其他廠商測(cè)試產(chǎn)品，ErikJohnson指出：“802.11ac需要多種帶寬的支持，其中需要能支持160M的傳輸?shù)膸?，而?shí)現(xiàn)的方式有兩種，其中一種是通過兩個(gè)獨(dú)立的頻帶拼在一起，對(duì)于臺(tái)式儀器來講，需要兩個(gè)射頻接收儀器，并且這兩臺(tái)儀器需要具備很強(qiáng)的同步性。而使用基于PXI平臺(tái)的VST，就可很容易進(jìn)行同步。”

另外，ErikJohnson表示：“EVM是進(jìn)行802.11ac測(cè)試的很重要的一個(gè)指標(biāo)，而VST具有業(yè)界最低的EVM值，同時(shí)PXI測(cè)試方案可很容易進(jìn)行升級(jí)，比如未來802.11ad協(xié)議就將開始商用，PXI平臺(tái)這樣一個(gè)軟件定義的架構(gòu)就可以通過更新軟件來升級(jí)測(cè)試系統(tǒng)。”

開展無線通信5G前瞻性研究

另外，ErikJohnson表示，PXI平臺(tái)具備一個(gè)很好的開放性與軟件自定義性，所以很適合在研發(fā)階段來進(jìn)行原型驗(yàn)證來實(shí)現(xiàn)科技人員那些很有前瞻性的想法。“利用軟件定義的特性，可以提供給科研人員大量底層的接口，這樣就可以針對(duì)一些前瞻性的研究進(jìn)行相關(guān)算法的開發(fā)。”

近日，有消息報(bào)道韓國(guó)成功研發(fā)第五代移動(dòng)通信技術(shù)，三星電子計(jì)劃以2020年實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商用化為目標(biāo)，全面研發(fā)5G移動(dòng)通信核心技術(shù)。隨著三星電子研發(fā)出這一技術(shù)，世界各國(guó)的第五代移動(dòng)通信技術(shù)的研究將更加活躍，其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和商用化也將提速。

對(duì)于5G移動(dòng)通信核心技術(shù)，ErikJohnson表示：“相對(duì)于LTE-Advanced這樣的通訊技術(shù)來說，5G是一個(gè)更超前的未來技術(shù)。目前5G仍處于研究階段，NI正和德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)合作，進(jìn)行無線通信5G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，而這個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)就是具有軟件可自定義性的PXI平臺(tái)。”

“一方面說明NI一直在積極參與很多無線標(biāo)準(zhǔn)的起草，只要5G標(biāo)準(zhǔn)確定，NI就可以更快的地針對(duì)這種通信技術(shù)快速開發(fā)出一個(gè)測(cè)試方案。另一方面，通過在FPGA上進(jìn)行開發(fā)，可以最大程度上保護(hù)開發(fā)者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”ErikJohnson如是說。

構(gòu)建以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)

除此之外，ErikJohnson表示：“前面關(guān)于儀器通信測(cè)量和抽象FPGA編程的運(yùn)用僅僅是自動(dòng)化測(cè)試生態(tài)系統(tǒng)的開端。隨著軟件供應(yīng)商更有效地利用其生態(tài)系統(tǒng)，并充分利用針對(duì)第三方IP的商業(yè)化模式，移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域正在發(fā)生的變化將對(duì)測(cè)試和測(cè)量行業(yè)產(chǎn)生變革性的影響。”

ErikJohnson指出，由開發(fā)者和集成商組成且建立于標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺(tái)之上的社區(qū)正在利用商業(yè)現(xiàn)成技術(shù)來將復(fù)雜硬件的功能擴(kuò)展到前所未有的應(yīng)用中。以軟件為中心構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)所具有的生產(chǎn)力和協(xié)作性將對(duì)未來三到五年的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

“對(duì)于測(cè)試和測(cè)量行業(yè)，跨行業(yè)間的協(xié)作并不少見，但收效甚微。現(xiàn)在軟件供應(yīng)商、硬件供應(yīng)商以及軟硬件供應(yīng)商也積極地加入到這些交流合作中，他們對(duì)專有架構(gòu)之間的互操作性以及開放架構(gòu)的易用性的關(guān)注正在推動(dòng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成。”ErikJohnson如是說。

據(jù)ErikJohnson介紹，NILabVIEW就是通過生態(tài)系統(tǒng)而變得更有價(jià)值的應(yīng)用軟件之一。NI聯(lián)盟合作伙伴網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成商以及LabVIEW顧問正在致力于部署這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。“每加入一個(gè)供應(yīng)商、制造商、競(jìng)爭(zhēng)者或利益相關(guān)者，軟件對(duì)每個(gè)客戶的價(jià)值也隨之增加。”

“如果沒有一個(gè)以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)，許多可行的開放式平臺(tái)就無法順利普及。例如，xTCA平臺(tái)已應(yīng)用于電信基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也引起高能量物理學(xué)界的興趣，但并沒有在自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域建立一個(gè)強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)。這就說明平臺(tái)的成功與否將取決于是否采用以軟件為中心的生態(tài)系統(tǒng)。”ErikJohnson如是說。