#暑期产业实践# 5G在路上

“通信与互联网”产业实践

指导老师：袁晓军

供稿人：石嘉禾

7月28、29日，20名信息学院大二本科生在袁晓军助理教授的带领下，以“通信与互联网”为主题，前往美国国家仪器有限公司（NI）、展讯通信（上海）有限公司（展讯）以及是得科技（中国）有限公司上海分公司（Keysight）进行产业实践调研。

NI是一家专注于产品测试与研发工具及相关解决方案的企业。公司以LabVIEW编程语言为核心产品，通过PXI等开放协议构建了自己的产品生态链。隶属于清华紫光集团下的展讯则专注于通讯集成电路芯片以及手机SoC整体方案的设计，目前是高通和联发科以外世界第三大移动芯片商。Keysight前身是惠普的测试测量部门，专注于电子测试与测量设备的研发与制造。

NI：为工程师和科学家带来更好的生产力工具

7月28日下午，同学们来到了位于张江高科技园的NI中国总部。NI员工首先向大家介绍了公司的一些基本情况，如主要产品、主要客户、营收规模等。以LabVIEW这样一款跨平台编程语言为核心，配合开放硬件接口协议的各类数据采集设备。NI首创的PXI标准协议，让仪器化身板卡，用电脑整合了各个仪器自身的读数仪表或显示器。NI产品对FPGA的广泛支持，也使得越来越多的问题能得到高速、实时的处理。，并现场为师生们演示了一套由NI产品支撑的产品分拣流水线，通过LabVIEW编程，流水线上的各种机关配合摄像头能完成各类的分拣任务。

在NI员工的带领下，同学们参观了公司的几大功能区域：在仪器区，工程师们进行着各类开发；在办公区，有NI工程师用LabVIEW编写的工作区域指南；在客服区，有各类为培训而准备的教学空间……回到大会议室，NI员工向同学们展示了几个有趣的基于NI测试工具的项目——实习生搭建的中国象棋机器人、Facebook创新实验室的天线阵实验、鸟巢的建筑结构监控系统等。NI的员工还详细介绍了入职NI后的成长路径，以及由NI组织或者参与的虚拟仪器竞赛等面向大学生的科创竞赛。

提问中，同学们有的关注NI与竞争对手之间的关系；有的好奇NI会不会扩展业务领域；也有的询问NI对5G通信热点问题的观点。NI的员工对这些问题一一进行了回答，并表示NI正在密切跟踪5G产业的进步，为业界提供最新的科研测试工具。

展讯：中国芯路

7月29日早上，同学们来到了位于张江高科技园内的展讯园区，首先参观了展讯大厦底楼的集成电路科技馆。在科技馆中，同学们见到了单晶硅晶棒、晶圆片的实物，了解了芯片制造的实际工艺——如今，我们能享受到性能优异、价格低廉的芯片，不仅是信息领域科学家与工程师们的功劳，也要依靠材料等领域的不断进步。在馆中除了展讯的产品，也陈列了许多中国其他企业，如瑞芯微、全志、炬力等厂商的代表性集成芯片。中国的集成电路设计虽然离世界领先的梯队还有不小的一段距离，但是近年来取得的进步越来越大，占有的市场份额也越来越高。

随后，同学们来到展想大厦，参观了展讯的测试实验室群——一个个屏蔽箱中，按从协议验证到产品认证的不同分工，配备着各类仪器。与传统的实验室不同，展讯员工说，展讯的仪器管理平台允许实验设施被远程使用，尤其是一些自动化测试项目，都可以很便捷地远程开展，而不需要来回奔波或是搬动仪器。

在交流环节，展讯的员工说，在其他外资公司，中国人是很难涉足一些关键技术的研发的，而在展讯，你可以来攻关那些最艰难、最核心的技术问题。在展讯的工作并不轻松，但是每一天都是在踏踏实实做事，努力地追赶同行，让我们国家能自己掌握越来越多的核心技术。在交流中，工程师也向我们介绍了展讯在5G方面的最新进展——不论是向下兼容4G的技术演进方向还是新空口技术演进方向，展讯的上海与北京研发部门都在全力跟进，积极参与各类技术标准的制定。

Keysight：测试测量与设计仿真的不断进化

7月29日下午，同学们来到位于虹口区的Keysight上海分公司。学习过电磁学课程的同学，都已经使用过Keysight出品的手持微波分析仪以及EDA工具ADS，对这家公司的名称已经毫不陌生了。公司员工首先向师生们介绍了公司的历史以及目前的主要产品，在射频领域，Keysight一直以来都在多项技术指标上保持着领先地位。随着行业的发展，Keysight的软件业务也不断发展，VSA软件已经成为5G研发中最完善的软件工具之一。稍作了解之后，在员工们的带领下，同学们参观了开放实验室、维修中心与测试测量实验室。

开放实验室是Keysight为大客户提供的免费临时使用部分仪器的实验空间，员工们对其中摆放的每一台仪器的特色娓娓道来，而师生们也与在场进行测试的研究人员进行了交流。

维修中心的工程师首先为大家演示了静电鞋与静电手环的使用方法，然后与我们交流了仪器损坏的常见原因。工程师提醒大家，一定要规范实验操作，避免未接地、静电与灰尘干扰、实验操作不规范等情况的发生，不然维修成本是很高的。

来到测试测量实验室，机柜上满满当当地放置着各类实验仪器。工程师向我们介绍说，这个实验室主要是用来提供仪器的校准报告的。就如同世界上的所有称重校准都能追溯到法国巴黎国际计量局中的国际千克原器一样，这个实验室内所有仪器都能追溯到最原始的高精度仪器。目前，几乎所有仪器的校准都已经交由电脑程序自动化完成，几百页的测试报告在几个小时内就能被生成出来，效率远远超过了传统人工测试校准流程。

结束参观后，师生们回到会议室，聆听由研发人员吕博士准备的有关无线通信标准演进的报告。在报告中，她从第一代模拟蜂窝移动通信网开始讲起，向大家介绍了国际电联（ITU）、3GPP、各大运营商和各大移动通信设备厂商在无线通信标准演进中的作用和标准制定过程中的各种故事。她也介绍了4G的两大核心技术：MIMO（多天线无线通信系统）与OFDM（正交频分复用）。在5G到来之际，越来越多的设备厂商将进行毫米波天线、全双工芯片、基站高速总线的设计与测试，而Keysight在测量与计算机仿真技术上的不断进步，正是为整个通信行业提供最基础的保障。

在最后，有同学提问，感觉电子信息科技专业的同学最适合Keysight的这些领域，计算机科学与技术专业的同学能怎样参与进来？Keysight的员工说，计算机仿真软件就要用到计算机科学与技术领域的知识。但专业对口不是最重要的，重要的是快速、高效的学习能力与实践能力。谈及竞争对手，员工们说，德国的仪器厂商是Keysight的主要竞争对手，但是在一些最新技术领域，尤其是5G，Keysight的产品都是最领先的。

通过对NI、展讯与Keysight的实地调研，同学们感受到了产业界极高的技术迭代速度，也了解了产业界的实际竞争情况。展讯的运营主管说，“产业里大家不是简单的竞争或合作的关系，而是结成了一张网，在不同的技术领域相互依靠、相互竞争。”三家公司对5G通信领域的密切跟进与深刻理解，也让同学们看到了更为丰富、更为具体的技术演进过程，切身感受到了“5G在路上”。

同学们在NI仪器区参观

同学们在展讯集成电路科技馆参观

师生在展讯合影

同学们在Keysight听工作人员介绍