近期,在3GPP RAN4#101-bis-e次會議上,由北京郵電大學與中國移動終端實驗室、中國信息通信研究院移動通信測試驗證國家工程研究中心共同研發(fā)建設的具有國際領先水平的5G FR1頻段MIMO OTA終端性能測試系統(tǒng),首批提交了完整的實驗室信道驗證結果,成為全球首批獲得3GPP金機測試比對資格的5G FR1終端性能測試實驗室。
5G FR1頻段MIMO OTA終端性能測試系統(tǒng),是為滿足5G FR1(410-7125 MHz)頻段終端性能測試需求,由北京郵電大學與中國移動終端實驗室、中國信息通信研究院移動通信測試驗證國家工程研究中心緊密合作,共同研發(fā)建設的。
圖:5G FR1頻段MIMO OTA終端性能測試暗室
2012年起,該實驗室由中國工程院院士、北京郵電大學網絡與交換技術國家重點實驗室(以下簡稱“網國重”)主任張平教授提出和設計,并帶領張建華教授等人進行研究建設。在國家科技重大專項新一代寬帶無線移動通信網“基于大數據的5G信道模擬與性能驗證”課題和網絡與交換技術國家重點實驗室“基于先進空口協(xié)議的網絡仿真實驗環(huán)境(升級)”儀器設備研制類項目資助下,歷經十年時間,于2021年底在北京郵電大學搭建完成5G FR1頻段MIMO OTA終端性能測試系統(tǒng)。
圖:CCTV采訪參觀終端性能測試實驗室
實驗室近年來進行了5G性能測試的理論研究、仿真驗證、系統(tǒng)設計、硬件搭建、集成研發(fā)和可靠性測試等多項工作,并在3GPP RAN4#101-bis-e次會議上首批提交了完整的實驗室信道驗證結果,有效地推動了3GPP MIMO OTA WI 項目R17的進展。目前,實驗室已經完成了三款不同品牌商用終端的吞吐量摸底測試,為即將到來的3GPP全球大規(guī)模比對測試打下了堅實基礎。
圖:2.45 GHz 空間相關性測試驗證結果
在MIMO OTA終端性能測試系統(tǒng)中,首要問題是對外場真實環(huán)境進行精確信道建模,而后利用有限數量的探頭對無線信道進行精確重構。但由于5G引入了3D大規(guī)模MIMO等新技術,終端天線分布于整機的多個位置處,導致無線信號的收發(fā)經歷了三維空間信道,傳統(tǒng)的二維水平面4G標準信道模型和OTA測試方法無法支持5G的信道模擬和終端性能測試。研究團隊搭建了3D大規(guī)模MIMO的高精度信道測量平臺,完成了海量場景下的信道數據采集,提出了水平-垂直維聯(lián)合的3D MIMO信道建模理論,給出了3D MIMO OTA橢球測試區(qū)域的計算方法,張建華教授擔任ITU-R 5G信道模型起草組主席,主持了5G ITU信道模型標準的起草,開發(fā)了IMT-2020信道仿真軟件平臺,在ITU網站公開共享用于5G空口算法仿真驗證和系統(tǒng)性能測試,為5G MIMO OTA終端性能測試系統(tǒng)的搭建提供了重要的理論和仿真基礎。
圖:張建華教授擔任ITU-R 5G信道模型起草組主席