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Entrevistamos a

Jason White

Director de Marketing, RF & Wireless Test — National Instruments

“Queremos realzar nuestras soluciones de instrumentación para entornos wireless y 5G”

“Queremos realzar nuestras soluciones de instrumentación para entornos wireless y 5G”

Durante la reciente celebración del Mobile World Congress en Barcelona, tuvimos la oportunidad de entrevistar a Jason White, Director de Marketing, RF & Wireless Test,  de National Instruments.


¿Cuál es el objetivo principal de NI en el MWC?

Nuestra compañía dispone de un amplio portafolio de productos para instrumentación y control. En este caso, queremos realzar nuestras soluciones de instrumentación para entornos wireless, y especialmente para 5G, que parece ser el principal tópico en la edición del Mobile World Congress de este año. Aquí están los actores principales de este mercado, muchos clientes de NI. De hecho, en varios emplazamientos de esta feria pueden verse nuestros equipos instalados, como en los stands de Intel o Nokia, por ejemplo.

Demostración de tecnología 5G en el stand de Intel, con múltiples equipos de emulación NI instalados en la parte superior.

¿Qué diferencia aporta NI frente a sus competidores?

Nuestro anterior CEO, James Truchard, decía que “nosotros solo medimos, no enjuiciamos”. Cuando hay que medir algo, interesa que sea de la forma más eficiente y sin introducir cambios en el contexto. Como ya es sabido, nuestra solución es una combinación de software y hardware, pero lo que nos hace realmente únicos es que nuestro software LabView puede ejecutarse en un entorno con host Windows, en un módulo o bien estar embebido en un chip FPGA.

Esto es fundamental, ya que para diseñar y probar prototipos 5G se requiere ir al límite de la tecnología de medida. Cuando hay que utilizar algoritmos en el lazo de prueba, el timing es tan crítico que con la instrumentación puede ralentizar y distorsionar la respuesta. Nuestro sistema permite escribir ese algoritmo y ubicarlo en donde quiera. Si lo embebe en una FPGA, la velocidad de ejecución aumenta espectacularmente, evitando posibles errores de medida.

¿Nos puede poner  un ejemplo concreto de esa ventaja?

Precisamente, en nuestro stand tenemos una configuración que lo deja bien claro. Se trata de un banco de prueba para amplificadores RF de potencia, que incorpora Pre-Distorsión Digital (DPD), una técnica que básicamente mejora la linealidad del amplificador.

Cuando la señal de salida no reproduce la entrada fiel y linealmente, invade otras frecuencias adyacentes y provoca interferencias. Eso ya es un problema de por sí, pero añádale a eso la actual escasez que tenemos en disponibilidad de banda de frecuencia para las aplicaciones, y la cuestión es más seria.

Con DPD se modelan en tiempo real las características de ganancia y fase de ese amplificador, generando una señal de distorsión inversa que se introduce a la entrada del amplificador; de esta forma se cancela o minimiza la distorsión. Si ejecutamos el algoritmo DPD, con LabView en el host, se obtiene una respuesta de 363 ms. Si grabamos el mismo código en una FPGA, insertada en el bucle de medida del prototipo, la respuesta se reduce hasta 27 ms, un dato 13 veces mejor. Eso lo dice todo

¿Qué particularidades tiene el mercado de instrumentación wireless?

Desarrollar una amplia oferta de soluciones de medida 5G es un reto de gran calado, dado el dinamismo en innovación y la exigencia tecnológica en este sector. Un vendedor no lo consigue de la noche a la mañana. Si NI dispone de tan variadas soluciones de medida para prototipos 5G es gracias al legado de 30 años de software con nuestra plataforma. Continuamente añadimos nuevas versiones de software y hardware de medida. Gracias a esa innovación activa, ofrecemos equipos que trabajan con frecuencias de hasta 76 GHz, entre muchas otras ventajas. Nuestros clientes tienen instrumentos al límite de lo que permite la tecnología. Pero no solo eso, sino que pueden continuar aprovechando la importante inversión que han hecho en sus equipos de medida gracias a una actualización constante. Además, nuestra instrumentación se utiliza tanto a nivel de prototipo como para efectuar la verificación en producción final.

En el contexto 5G, hablamos de sistemas que tienen que ser muy flexibles y actualizables, y esa es la clave para que el retorno de la inversión sea atractivo.

Desde hace tiempo, venimos suministrando soluciones para la medida de dispositivos 4G. En este mercado, hemos crecido mucho; fruto de esa experiencia, ahora tenemos una envidiable posición que nos permite ofrecer lo más óptimo para instrumentación 5G.

En cuanto al mercado de instrumentación, nuestra experiencia es que durante el desarrollo de 4G vendíamos más a universidades y centros de I+D; pero para 5G observamos que el mercado se está repartiendo a mitad entre instituciones y las propias compañías de redes y equipos wireless.

¿Qué ventajas traerá el 5G?

Lo más importante es que esta tecnología permitirá disminuir drásticamente los tiempos de latencia a 1 ms. Eso quiere decir coches conectados y sin conductor, aplicaciones industriales de control en tiempo real, mejoras en la respuesta de equipos de realidad virtual o una experiencia de video muy mejorada para el usuario, por citarle algunas de las ventajas. Obviamente, la mejora y fiabilidad de explotación en el ámbito IoT será otro de los atractivos que aportará el 5G.

¿Cuándo veremos equipos 5G en el mercado y cuándo estará realmente operativo?

Las cosas no son tan rápidas como postulan algunos titulares en los medios. La realidad es que ni tan siquiera se ha terminado con el despliegue de las últimas soluciones 4G/LTE. No obstante, se empieza tímidamente a desplegar y probar los primeros equipos 5G. Pero será en el 2018 cuando veamos un mayor número de dispositivos en campo. En cualquier caso, operarán muy restringidamente, ya que hasta septiembre de 2018 no está prevista la finalización definitiva del estándar 5G. Ese será el verdadero pistoletazo de salida.

Así que los fabricantes se van posicionando y están apostando por soluciones particularizadas. A medida que se aproxime esa fecha, sus propuestas irán convergiendo inefablemente hacia lo que terminará siendo el único estándar. De hecho, los fabricantes intentan influenciar ese proceso de estandarización de la GSMA, sugiriendo las soluciones que van probando con sus equipos.

Después de la publicación del estándar definitivo, habrá que comenzar a desplegar toda la infraestructura necesaria para 5G. Sin eso, los terminales y dispositivos, aunque existan, no serán operativos. Si nos basamos en la reciente experiencia con 4G, eso puede llevar 4 años adicionales después de la publicación del estándar. Así que será en el 2022 cuando posiblemente la red 5G estará realmente operativa.

¿Y cuáles son las estrategias tecnológicas que se perfilan?

Parece que una de las tecnologías que definirá el 5G son las enfocadas a explotar la denominada mmWave, es decir, el espectro milimétrico que va desde 30 GHz a 300 GHZ. La ventaja es que a esas frecuencias hay disponible mucho más espacio espectral, algo importante si se tiene en cuenta que será necesario dar respuesta a un número muy elevado de dispositivos, con unas prestaciones muy superiores a las actuales. La otra es la Sub-6GHz.

Hablemos de mmWave...

Un serio inconveniente es que se tiene una limitada experiencia con estas frecuencias tan elevadas. Sabemos que a estas señales les afecta mucho más la absorción y dispersión atmosférica (lluvia, niebla, humedad, etc.), además de presentar una atenuación sensible frente a distintos obstáculos físicos. Se tendrán que evaluar ampliamente los distintos escenarios para buscar las mejores opciones.

En nuestro stand disponemos de una configuración operativa para comprobar dos transceptores de 73 GHz, de forma que se pueden verificarse distintos anchos de banda, modificando las condiciones atmosféricas y de entorno, para comprobar sus consecuencias en el comportamiento de los dispositivos.

Banco de prueba para dispositivos 5G con tecnología mmWave.

¿Qué atractivos tiene la opción Sub-6GHz?

Esta opción tiene varias ventajas: la primera es que, al trabajar con frecuencias por debajo de los 6 GHz, los equipos requeridos son de una tecnología muy conocida y probada. La segunda es que permite aprovechar buena parte de la infraestructura existente. En el lado negativo es que el ancho de banda disponible en esa franja del espectro está muy restringido.

Una tecnología Sub-6GHz que promete es hacer una utilización masiva de MIMO (Multiple Input Multiple Output), con estaciones base que dispongan de múltiples antenas y una operativa multiplex. Eso permite que para un ancho de banda determinado se consiga una mayor densidad de usuarios, con menos interferencias.

En nuestro stand también disponemos de un ejemplo para emulación y prueba con implementación masiva MIMO. Tiene 16 canales MIMO y 4 terminales móviles (Software Defined Radio SDR USPR X310 con antenas BTS). Obviamente, esta aplicación es reducida, por motivos de espacio, pero le diré que las universidades de Bristol y Lund han utilizado estos mismos equipos MIMO, junto con LabView Communications, para hacer una prueba con 128 antenas y conseguir una alta eficiencia espectral y gran velocidad de transferencia. Han batido el récord mundial, con nada menos que 145 b/s/Hz y 22 usuarios en tiempo real, un ancho de banda de 20 MHZ y una comunicación bidireccional a 3,5GHz.

Equipos de emulación masiva MIMO de NI en un banco de prueba de la Universidad de Bristol y Lund.