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TechnicalFeature 技术特写

有线测试不再足够满足要求，这一点已
距离拐角1米的静态发射机 形成共识。这使得3GPP要开发用于基站
的第一批辐射测试方法。
0.5 m
Tx 目前，仅定义了总辐射功率
（TRP）和总辐射灵敏度（TRS）测
移动
6 m 接收机 Rx 试，更多测试将在第14版演进的AAS
（eAAS）工作项目中开发出来。当今
的AAS使用四种定义的测试方法之一
10 m 来表征静态视距信道中的天线，这四种
方法均比UE MIMO OTA测试方法更简 (a)
图2：布里斯托大学Merchant Venturers楼 单。然而，AAS工作的方向是，当工
用于角衍射测量的中庭。 作频率接近毫米波时（此时会有多个天 –10
–15
线元件，而没有天线连接 –20
–25
0 器），基本的5G设备测试 –30
0.5 m 接收功率 (dB) –35
1.0 m 将发生什么。 –40
–10 1.5 m 在进行OTA测试时， –45
2.0 m
10.0 m 使用电缆直接进行测试变 –50
–20 –55
得更加复杂。以阻塞为 –60 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
接收功率 (dB) –30 例：阻塞的要求源于2D空 (b) 距离(米)
间系统仿真，并且基站阻
塞水平是从三个空间分离
–40
的移动设备的功率求和得
出。在传导域中，这看起
–50 图5：混合结构表面（a）和来自第一散
来像是添加到有用信号的 射脉冲（b）的接收功率测得值。
–60 全向功率。然而，如果我
们回到辐射域，应如何构 新无线电（即目前所称的NR）的第一批
0 1 2 3 4 5 6
建阻塞信号？重建系统级 任务之一。首次公开的这些6至100GHz
距离(米) 3
参数意味着空间分离阻塞 频率范围内的模型 以现有随机模型为基
图3：各种角衍射研究的接收功率与距离。 信号与定向基站天线相互 础扩展而来，而现有随机模型系针对低
作用，因此需要对所有空间组合和频率 于6GHz的频率开发。这是3GPP面对国
进行详尽测试，这将使得当今已经时间 际电联IMT-2020（5G）项目的紧迫时间
墙壁 很长的测试更加费时。因此，对于如何 表而做出的务实反应，以便新无线电开
开发AAS和最终的毫米波OTA测试，我 发的下一阶段可以开始。除了随机模型
可变距离 们仍需做出艰难的选择。 之外，初始的信道模型集包括备选的混
合模型。其基础为使用环境中的静态大
发射机 接收机 毫米波信道模型 规模参数，基于地图进行确定性建模，
在AAS和eAAS中我们遇到了挑 并针对行人或车辆这类能在统计上更好
图4：表面散射测量的设置。 战，要用视距辐射等效测试替代当前 建模的小规模参数采用随机建模。
的射频和解调测试，在现实无线环境 是德科技携手布里斯托大学，作为
转向辐射测试 中，性能测试领域也存在最大的测试 欧洲地平线2020项目mmMAGIC的一份
表1对整个行业需要解决的、跨越 挑战。这一测试领域自2009年以来一 子，一直在5G的许多方面（包括信道建
产品生命周期的各种类型设备测试进 直由UE MIMO OTA占用，它也是下 模）开展研究，以期满足毫米波蜂窝系
行了汇总。每个区域都有对成本和复 文的重点。有用性能测试的核心是正 统功能测试的需求。图1所示为布里斯
杂性的特定需求。设计验证和生产测试 确理解无线电传播环境。传统的有线 托大学在这种研究中采用的60GHz信道
将在标准机构之外进行，而射频/基带 性能测试对接收机而言就像是全向衰 探测器。该系统提供具有2GHz瞬时信
一致性和辐射性能测试方法和要求将由 落信号，并且这类测试的某些方面可 道带宽的实时矢量信道分析，并且可以
3GPP规定。 以保留用于毫米波接收机。更重要的 轻松适应不同的频段（如71至76GHz或
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除了2009年开始实施的UE MIMO 是辐射性能测试，它必须考虑链路两 28GHz） 。信道探测功能通过重复传输
OTA工作之外，3GPP还于2011年开始执 端的天线方向图以及传播环境，所有 单载波信号工作，该信号承载了具有优
行用于基站有源天线阵列系统（AAS） 这些都是高度动态的。相比之下，UE 秀自相关性质和低峰均功率比的调制波
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的辐射测试标准 。通常来说，与移动设 MIMO OTA甚至都比不上在公园散 形。该系统使用具有12至15度3dB波束
备一样，所有基站射频的参数，例如输 步，而是像坐在公园的长椅上。 宽度的天线，已经用于角衍射、漫射表
出功率、灵敏度、阻塞/杂散和误差矢量 对于低于6GHz的4G系统，选择2D 面散射和波束指向算法研究。
幅度（EVM）都已在天线连接处进行了 空间信道扩展模型（称为SCME）就已
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测量；实际的基站天线影响不予考虑。 足够 ，而实施这些模型的测试方法已经 角落衍射研究
然而，随着第13版中FD-MIMO的引入， 开发出来。在毫米波频率上，我们需要 图2所示为研究角落衍射的实验布
基站天线的有源特性意味着不含天线的 开发新的信道模型，这是3GPP开发5G 局。推车上的接收机移动通过中庭的内

26 Microwave Journal China 微波杂志 Jan/Feb 2017