"5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)超過(guò)10 Gb/s的速率以及超低延遲是推動(dòng)大規(guī)模移動(dòng)帶寬研究的驅(qū)動(dòng)力，也為未來(lái)可編程世界帶來(lái)了全新的應(yīng)用課題。"- Lauri Oksanen, Nokia Networks 

挑戰(zhàn):

在過(guò)去不到15年的時(shí)間里，3G和4G LTE標(biāo)準(zhǔn)的消費(fèi)者數(shù)量遠(yuǎn)超過(guò)其他技術(shù)，到達(dá)將近30億人。 目前預(yù)計(jì)到2020年，互連設(shè)備的數(shù)量將會(huì)超過(guò)500億。研究指出，到2019年，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將會(huì)達(dá)到約197,000 PB（千萬(wàn)億字節(jié)） - 該數(shù)據(jù)相當(dāng)于100多億張藍(lán)光影碟。 高帶寬數(shù)據(jù)容量、低延遲加上互連設(shè)備的爆發(fā)式增長(zhǎng)使得研究人員開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向6 GHz以上頻譜的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)。 

迄今為止，人們只考慮使用低于6 GHz的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，這主要是由于低于6 GHz的頻率具有相對(duì)較寬的區(qū)域覆蓋范圍。 雖然我們可以通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)更高效地利用6 GHz以下已經(jīng)分配的頻譜，但是未來(lái)實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)將需要使用超過(guò)6 GHz的新頻譜。

解決方案:

為了應(yīng)對(duì)毫米波挑戰(zhàn)，諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司與NI展開(kāi)合作。 NI提供的工具和技術(shù)使得不同領(lǐng)域的人員能夠相互合作和相互利用各自的成果，而不是各自獨(dú)立工作。 我們使用NI軟件來(lái)確保整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)流程，因而能夠在很短的時(shí)間內(nèi)快速原型驗(yàn)證其毫米波移動(dòng)接入理念，這是使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

作者:

Lauri Oksanen - Nokia Networks 
Amitava Ghosh - Nokia Networks

移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)導(dǎo)者諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司正與NI展開(kāi)合作，攜手研究毫米波頻譜下的移動(dòng)接入技術(shù)，為下一代無(wú)線通信鋪就道路。 在這次合作中，NI和諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司共同開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10 GB/s的毫米波通信鏈路 - 這是目前公開(kāi)展示的最快速的移動(dòng)接入無(wú)線系統(tǒng)。 這個(gè)超快寬帶速率符合工業(yè)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的預(yù)期，尤其為用戶提供了比最先進(jìn)WiFi網(wǎng)絡(luò)高出50倍的數(shù)據(jù)速率和延遲降低。

世界上許多地方仍在等待4G網(wǎng)絡(luò)的首次亮相，而電信行業(yè)已經(jīng)在展望5G蜂窩技術(shù)。 盡管4G網(wǎng)絡(luò)為全球數(shù)百萬(wàn)移動(dòng)用戶引入了寬帶功能，但是移動(dòng)寬帶作為移動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)所帶來(lái)的可能性僅僅只是一個(gè)開(kāi)始。 在基于5G的未來(lái)中，更快速、更穩(wěn)健的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)意味著用戶能夠隨時(shí)隨地通過(guò)超快速網(wǎng)絡(luò)在數(shù)秒內(nèi)將一個(gè)完整的高清版電影下載到智能手機(jī)中。 這些5G技術(shù)可降低延遲，提高了確定性與可靠性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無(wú)人汽車來(lái)改善城市交通，協(xié)助智能工廠的庫(kù)存運(yùn)輸，通過(guò)生產(chǎn)線自動(dòng)修復(fù)來(lái)保持運(yùn)營(yíng)順暢；這對(duì)4G和之前的網(wǎng)絡(luò)而言，都是相當(dāng)棘手的挑戰(zhàn)。 云同樣也是5G網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基礎(chǔ)組成部分，它可讓用戶隨時(shí)隨地輕松地訪問(wèn)大量應(yīng)用和數(shù)據(jù)。

創(chuàng)新

為了在毫米波頻譜中實(shí)現(xiàn)10 GB/s數(shù)據(jù)速率，我們需要一個(gè)能夠與NI軟件無(wú)線電硬件緊密集成的設(shè)計(jì)環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)快速原型，這是成功的關(guān)鍵之一。 LabVIEW軟件提供了可擴(kuò)展的統(tǒng)一路徑來(lái)將算法和真實(shí)信號(hào)相連接，結(jié)合PXI硬件的一流性能，幫助我們?cè)跓o(wú)線研究中獲得了重大進(jìn)展。

技術(shù)

借助功能全面的可工作原型，我們正在為5G客戶開(kāi)發(fā)第一個(gè)平臺(tái)來(lái)測(cè)試毫米波頻率下的蜂窩通信可行性以及使用LabVIEW來(lái)進(jìn)行算法研究，引領(lǐng)著5G研究的發(fā)展。 我們正在將基于LabVIEW和PXI的解決方案應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，這些努力預(yù)計(jì)將會(huì)誕生全球第一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)部署的5G基站 - 所有這些均基于NI技術(shù)。 NI與諾基亞網(wǎng)絡(luò)公司正在攜手塑造無(wú)線通信的未來(lái)，助力實(shí)現(xiàn)人類史上最快速的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)。

作者信息:

Lauri Oksanen
Nokia Networks