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全球首批获3GPP测试比对资格的5G MIMO OTA终端性能测试实验室在北邮建成

发布日期:2022-04-11  来源:科学技术研究院   

近期,在3GPP RAN4#101-bis-e次会议上,由北京邮电大学与中国移动终端实验室、中国信息通信研究院移动通信测试验证国家工程研究中心共同研发建设的具有国际领先水平的5G FR1频段MIMO OTA终端性能测试系统,首批提交了完整的实验室信道验证结果,成为全球首批获得3GPP金机测试比对资格的5G FR1终端性能测试实验室。

5G FR1频段MIMO OTA终端性能测试系统,是为满足5G FR1(410-7125 MHz)频段终端性能测试需求,由北京邮电大学与中国移动终端实验室、中国信息通信研究院移动通信测试验证国家工程研究中心紧密合作,共同研发建设的。

图:5G FR1频段MIMO OTA终端性能测试暗室

2012年起,该实验室由中国工程院院士、北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室(以下简称“网国重”)主任张平教授提出和设计,并带领张建华教授等人进行研究建设。在国家科技重大专项新一代宽带无线移动通信网“基于大数据的5G信道模拟与性能验证”课题和网络与交换技术国家重点实验室“基于先进空口协议的网络仿真实验环境(升级)”仪器设备研制类项目资助下,历经十年时间,于2021年底在北京邮电大学搭建完成5G FR1频段MIMO OTA终端性能测试系统。

图:CCTV采访参观终端性能测试实验室

实验室近年来进行了5G性能测试的理论研究、仿真验证、系统设计、硬件搭建、集成研发和可靠性测试等多项工作,并在3GPP RAN4#101-bis-e次会议上首批提交了完整的实验室信道验证结果,有效地推动了3GPP MIMO OTA WI 项目R17的进展。目前,实验室已经完成了三款不同品牌商用终端的吞吐量摸底测试,为即将到来的3GPP全球大规模比对测试打下了坚实基础。

图:2.45 GHz 空间相关性测试验证结果

在MIMO OTA终端性能测试系统中,首要问题是对外场真实环境进行精确信道建模,而后利用有限数量的探头对无线信道进行精确重构。但由于5G引入了3D大规模MIMO等新技术,终端天线分布于整机的多个位置处,导致无线信号的收发经历了三维空间信道,传统的二维水平面4G标准信道模型和OTA测试方法无法支持5G的信道模拟和终端性能测试。研究团队搭建了3D大规模MIMO的高精度信道测量平台,完成了海量场景下的信道数据采集,提出了水平-垂直维联合的3D MIMO信道建模理论,给出了3D MIMO OTA椭球测试区域的计算方法,张建华教授担任ITU-R 5G信道模型起草组主席,主持了5G ITU信道模型标准的起草,开发了IMT-2020信道仿真软件平台,在ITU网站公开共享用于5G空口算法仿真验证和系统性能测试,为5G MIMO OTA终端性能测试系统的搭建提供了重要的理论和仿真基础。

图:张建华教授担任ITU-R 5G信道模型起草组主席

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