信通院携手合作伙伴共同推动5G毫米波产业发展

为满足5G毫米波测试需求，北京邮电大学和中国信通院紧密合作、共同开发建设了具有国际领先水平的5G毫米波OTA端到端性能测试平台。该平台历时近一年时间，完成了理论研究、仿真验证、系统设计、硬件搭建、测试集开发和端到端及可靠性验证等多项工作，在IMT-2020（5G）推进组组织下，在5G增强技术研发试验中，完成了华为、中兴、爱立信等5G毫米波基站OTA性能测试，以及海思、高通、vivo、一加等公司的5G毫米波芯片和终端的OTA性能测试。这是全球范围内首次多厂商5G毫米波OTA端到端性能测试，填补了全球产业5G毫米波OTA性能测试的空白，基本解决了5G毫米波发展中OTA测试的短板和“卡脖子”问题，为推动5G毫米波产业发展和提升毫米波产品性能做出了重要贡献。

围绕5G移动通信、工业互联网等国家重大科技领域，北京邮电大学和中国信通院于2019年3月签订了战略合作协议。北京邮电大学拥有“信息与通信工程”国际一流学科，科研实力深厚；中国信通院是我国唯一的国家级电信研究机构，拥有信息通信行业的技术领导力和广泛的国际影响力。双方强强联合，达成了共建5G OTA测试平台的合作意向。北京邮电大学团队充分发挥在信号处理和信道OTA建模方面的研究积累，重点研究5G毫米波OTA测试原理；中国信通院团队负责全系统的方案设计论证和开发集成实现，负责测试规范研制和端到端及可靠性验证等工作；双方紧密协作，高效率、超水平地完成全部项目合作目标，成为教研合作和成果转化的典范。

5G引入了大规模MIMO和毫米波等新技术，传统的面向4G系统性能和射频性能的测试技术无法支撑5G的测试需求。一是大规模MIMO基站端口数量众多，如果全部采用线缆连接的方式，将造成测试效率低下且成本昂贵；二是毫米波频段射频连接口的衰减十分严重，毫米波基站和终端设备取消了射频连线接口。造成传统的基于射频连线的传导测试方法失效。为了推动5G基站、终端、芯片的技术研究和设备研发，基于OTA方式的全新系统测试方法，成为业界公认的5G毫米波唯一可行的测试方案，因此急需研究毫米波系统的测试理论、实现方案和关键技术，构建毫米波测试系统，而之前3GPP等国际标准化组织尚未提出5G毫米波OTA的标准测试方法，全球各大厂商尚未形成毫米波OTA测试的成熟方案。

北京邮电大学团队在研究毫米波OTA测试技术中发现：主要难点一是探头位置选择和权重优化，在充分考虑毫米波波束赋形技术特征的基础上，提出了以复现目标信道空间谱为目标的OTA信道重构准则，提高了毫米波波束赋形技术特征下的信道复现精度；二是5G毫米波链路的基站和终端因均缺乏射频物理接口必须采用OTA方式，提出了基于双暗室的OTA信道重构模型，并在平台建设中得以成功应用，验证了方案的有效性。上述成果由北京邮电大学和中国信通院共同发表于《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》和《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》等相关领域的权威期刊，上述核心算法对5G毫米波OTA测试平台开发提供了重要的理论支撑。

经过近一年时间的建设，5G毫米波OTA端到端性能测试平台于2020年初在北京邮电大学宏福校区建成，投入的平台建设费用超过3000万元。平台具备毫米波全波段暗室、三维可重构探头墙、高精度转台等完善的实验环境，联接5G核心网和基站设备，采用高端信道模拟器等先进仪表，全面支持5G毫米波主流频段，支持3GPP全部毫米波信道衰落模型，支持5G基站、终端、芯片等多种形态设备的射频和性能的综合测试。

今后，北京邮电大学和中国信通院将联合相关单位进一步开展高水平的产、学、研、用合作，践行国家创新驱动发展战略，服务于经济建设主战场的重大需求，为5G产业发展提供智力支撑，助力国家5G新基建顺利实现。
责任编辑:tzh