無線消費者對帶寬的巨大需求刺激了公共和私營部門前所未有的投資，以探索新的方法來提高網(wǎng)絡(luò)容量以及滿足不斷增長的需求。業(yè)內(nèi)分析師預(yù)測需求將會超過容量，這只是時間的問題。無線研究人員不斷提出各種觀點來解決容量挑戰(zhàn)，并尋求一種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，既可解決容量問題，也可提供以前認為絕對不可能的特性和功能。概念的提出很大一部分是進行軟件開發(fā)，從概念過渡到一個基于實際信號和波形的工作原型不僅需要大量的時間和金錢投資，而且也為集成新技術(shù)和功能的帶來重重障礙。將軟件可重配置性以及更快速原型開發(fā)相結(jié)合的設(shè)計方法將能夠以令人興奮的全新方式來設(shè)計、開發(fā)和部署這些技術(shù)。

1. 滿足毫米波帶寬需求

目前實際使用的最高射頻頻帶是毫米波或EHF（極高頻），是微波的較高頻段波。其頻率范圍為30到300 GHz。由于該頻段的波長介于1和10毫米之間，因而稱為毫米波段或毫米波。

為了提高目前商業(yè)蜂窩系統(tǒng)的頻譜效率，研究人員正在探索諸如大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）、干擾協(xié)調(diào)、網(wǎng)絡(luò)致密化等各種物理層技術(shù)。除了這些技術(shù)，授權(quán)和未授權(quán)毫米波頻段的大量可用頻譜（高于28 GHz）吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究人員的廣泛興趣，提供了一種滿足2020年之后每秒數(shù)千兆位數(shù)據(jù)傳輸速率需求的可能方法。

將這些頻段用于蜂窩通信會面臨一些挑戰(zhàn)。除了高路徑損耗外，部分頻帶會由于水蒸汽和氧氣的吸收作用而產(chǎn)生傳播損耗。然而，最近在密集城市環(huán)境中進行的信道測量調(diào)查表明，蜂窩系統(tǒng)所需的鏈路預(yù)算可以結(jié)合可操縱天線波束和新型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。此外，經(jīng)濟有效的CMOS技術(shù)也增強了毫米波5G蜂窩系統(tǒng)的可行性。在未來的幾年內(nèi)，大量的研究工作將會從理論研究過渡到切實可行的商業(yè)毫米波蜂窩網(wǎng)絡(luò)開發(fā)。

2. 借助NI平臺定義新領(lǐng)域

NI在為提供原型和定義這一無線通信新領(lǐng)域所需工具和技術(shù)上扮演了一個重要的角色。NI硬件和軟件平臺可幫助研究人員輕松地從理論研究過渡到快速原型，從而加速了其創(chuàng)新能力。

NI PXI Express平臺經(jīng)配置可執(zhí)行實現(xiàn)無線協(xié)議所需的所有信號處理、同步、控制功能和I / O，以滿足5G蜂窩系統(tǒng)每秒數(shù)千兆位的數(shù)據(jù)傳輸速率需求。NI LabVIEW這一集成的軟件解決方案提供了一個圖形化系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境，通過抽象系統(tǒng)的其他必要組件來幫助研究人員專注于其特定的研究領(lǐng)域。模塊之間的同步、定時、數(shù)據(jù)和控制流是此類系統(tǒng)的主要部分，也是NI平臺的關(guān)鍵組成部分。正確配置后，該平臺的模塊化特性可提供所需的靈活性來實現(xiàn)5G蜂窩接入技術(shù)每個用戶終端10 Gb/s的數(shù)據(jù)速率以及高于毫米波回程傳輸需求的數(shù)量級。

毫米波基帶平臺包含以下主要特性：

PXI Express機箱（NI PXIe-1085）、搭載四核Intel Core i7處理器的控制器（NI PXIe-8135）、NI FlexRIO FPGA模塊（NI PXIe-7975R）、數(shù)字化儀適配器模塊（NI 5771）、信號發(fā)生器適配器模塊（AT-1212）、I/O模塊時鐘源（NI PXIe-5652）以及QuickSyn模塊的可選10 MHz （100 ppb）參考時鐘

PC主機（LabVIEW主機）、基于實時操作系統(tǒng)（LabVIEW Real-Time模塊）或Windows操作系統(tǒng)的控制器以及FPGA（LabVIEW FPGA Module）之間的靈活分區(qū)和代碼（算法）管理；靈活的分區(qū)使得研究人員能夠在主機上以浮點格式快速測試算法，并在同一LabVIEW圖形化編程環(huán)境中根據(jù)需要探索功能強大的基于FPGA的實時信號處理能力

基于多個NI FlexRIO FPGA模塊（Xilinx Kintex-7）的可擴展處理能力和基于高速互連的多個機箱

在NI實時控制器的實時操作系統(tǒng)中執(zhí)行協(xié)議處理及時間關(guān)鍵型信號處理算法處理

基于PXI Express背板的1.6 GB/s（每方向）模塊間通信

實時控制器和NI FlexRIO FPGA模塊之間的DMA通信；NI FlexRIO FPGA模塊之間的P2P通信是LabVIEW本身具有的功能

具有皮秒級定時精度的PXI Express觸發(fā)線，可通過可容納各種定時信號源的定時和同步模塊（NI PXIe-6674T）進行控制

使用LabVIEW進行編程和控制的I/O模塊

統(tǒng)一各種計算模型（如C、.m、VHDL）并集成第三方FPGA IP的LabVIEW環(huán)境