5G终端MIMO OTA测试方法研究现状与展望

MIMO(multi-input multi-output)OTA(over-the-air)测试是评估天线系统辐射性能的重要方法,也是设备在研发、生产阶段必经的步骤之一。随着5G移动通信系统的到来,毫米波等新特性的引入,为传统MIMO OTA测试方法带来了新的挑战,也使得OTA测试成为5G毫米波终端唯一可行的测试解决方案。首先论述了5G OTA测试所面临的挑战,分析了4G移动通信系统OTA测试方法在5G OTA性能测试中的适用性,并探究了如何将低频测试方法扩展到毫米波终端测试。然后总结了3GPP对于MIMO OTA测试的研究现状,详细阐述了简单扇形排列的多探头吸波暗室(simple-sectored multi-probe anechoic chamber,SS-MPAC)的系统模型、测试原理以及性能评价指标等,并验证了SS-MPAC配置中利用更少的探头仍可以获得合理的测试精度。最后对未来的研究趋势进行了展望。     

5G毫米波OTA系统不确定度评估

5G毫米波频段有许多应用场景。毫米波采用了波束赋形技术,需要基于天线阵列实现。由于毫米波射频前端高度集成,一般不具备射频测试接口,几乎所有的测试项目需要在空口(Over-The-Air,OTA)环境下进行,因此一个可靠、稳定的测试环境是保证测试结果准确的必要条件。然而,OTA系统是由暗室、射频线缆、转台等多个部分组成的复杂测量环境,每一个环节都可能引入相应的测量不确定度,并且传递到最终的测量结果上。此外,毫米波测量具有频率高、损耗大的特点,相对低频更难保证测量系统的可靠性,因此对毫米波OTA系统不确定度的研究具有重要意义。结合典型的5G毫米波OTA测量环境对系统不确定度进行阐述与分析。     

5G毫米波基站的OTA 校准与测试方法研究

5G毫米波基站采用大规模多输入多输出(Massive MIMO)阵列的形式,且空口(Over the Air, OTA)测试将成为首选的5G 毫米波基站测试方案。文中针对数字波束成形形式的5G 毫米波基站大规模MIMO 阵列,给出了相应的OTA 校准与测试解决方案,提出了波束等效全向辐射功率(Beam Equivalent Isotropic Radiated Power,BEIRP)的概念,并将传统的射频传导测试指标进行了波束域的拓展,即定义了波束误差矢量幅度(Beam Error Vector Magnitude,BEVM)和波束邻道功率抑制比(Beam Adjacent Channel Leakage Ratio,BACLR)的指标。通过仿真与实验, 验证了相关方法、指标的可操作性与合理性,以期对5G 毫米波测试规范的制订有参考价值。     

5G面临的测试挑战及解决方案

5G相关开发工作已经加快,而诸如毫米波、大规模天线OTA测试等测试问题仍然是5G面临的重要考验.本文就相关测试问题及解决方案进行了介绍和分析.     

5G终端测试关键技术研究

当前5G终端发展迅速，测试是验证终端产品性能是否达标的主要手段，对保障产品质量具有重要意义。对5G终端的一致性测试、OTA测试、互操作测试的关键技术与方法进行研究，首先分析了协议一致性、无线资源管理一致性、射频一致性的测试目的与测试指标，其次介绍了SISO OTA与MIMO OTA的主流测试方法及各方法的优缺点，并对测试方法的标准化现状进行了简要说明，最后对互操作测试的内容及不同测试方式的特点进行了分析。     

毫米波在5G中的应用

5G相比4G,网络容量更大、峰值速率更快、连接数量更多,但几十Gbps的峰值速率、10Tbps/Km_²的流量密度,仅仅依靠目前分配的中、低频段,最大100MHz的带宽是根本无法实现的。毫米波利用其丰富的频谱资源,能很好的满足5G连续大带宽频频需求。本文对毫米波在无线通信中的优劣势进行分析,并介绍毫米波在5G中的应用场景,最后通过测试结论证明通过使用毫米波提高系统速率、容量的可行性。     

5G终端OTA测试的挑战和标准化进展——单天线

介绍了5G终端单天线性能测试的挑战、测试方法和标准化进展。详细分析了我国FR1频段的OTA测试要求和测试配置。从标准化角度分析了CCSA、CTIA和3GPP在5G毫米波测试标准方面的研究进展。比对分析了直接远场法(DFF)、紧缩场法(CATR)和近远场转换法(NFTF)的技术特点和标准化现状。     

国内首次5G MIMO OTA比对测试完成

泰尔终端实验室联合是德科技为业内领先芯片厂商MTK完成了国内首次5G终端MIMO OTA性能的研发和比对测试。该测试依据最新版本3GPP 5G多天线性能测试标准TR 38.827,采用标准化测试方案和定制化方案两种模式,对多款5G终端进行了测试分析。目前3GPP已经完成5G FR1和FR2的MIMO OTA测试方法研究,测试标准Rel-16 TR 38.827将在2020年6月RAN全会正式发布。     

5G FR1 OTA性能评估方法研究

0引言5G移动通信容量的增加需要在6GHz以下频段和毫米波频率上,推出配合网络和移动终端的大规模MIMO基站。由于使用动态波束赋形以及被测设备上没有射频测试端口,空口(OTA)测量变得十分重要。幸运的是,采用软件和硬件近场转换的OTA测试解决方案,可以应对这一挑战。5G新无线电(NR)通信系统为了增加移动无线电网络容量。     

一种用于5G移动通信的毫米波大规模天线系统

毫米波大规模天线是目前5G研究中的热点技术之一,毫米波大规模天线可提供高增益波束和大带宽,能有效提升系统能量效率和容量。面向未来5G移动通信需求,提出一种基于数字-模拟混合波束形成架构的毫米波大规模天线设计方案。采取该方案,天线内部各单机功能界限清晰、接口明确,可极大提升天线系统的可测试性和可批量生产性。基于该设计方案研制了一款毫米波大规模天线样机,工作频率为28.6 GHz,带宽为1 GHz,天线共包括64个辐射单元,划分为4个子阵,每个子阵对应一个单独的数字收发通道。采取近场、OTA(Over The Air)的测试方法,完成了该样机的波瓣、等效辐射功率(EIRP)、矢量误差幅度(EVM)等指标的测试。该样机的研制及性能试验方法,均对未来毫米波大规模天线在5G移动通信系统中的广泛应用、大规模量产提供了很好的借鉴意义。     

Analysis of Phase Noise Issues in Millimeter Wave Systems for 5G Communications

Many varieties of technologies have been introduced for mobile communication and data traffic plays a major role in each generation of communication systems. 5G is termed as Next Generation Wireless Mobile Networks that has higher bandwidth, maximum spectral efficiency, super-speed connection, minimum energy consumption, when compared to 4G wireless networks. Next Generation of Mobile communication will use mmWave frequency bands for 5G systems. Millimeter wave transmission is one of the greatest technology in 5G mobile communication systems having higher bandwidth. It is also considered to be having high user demands and have a mobile growth in coming years. It is a promising technology having a non-shortage bandwidth and traffic demands. The major drawback in this system is Phase noise, In-phase and Quadrature timing mismatch, PAPR, local oscillator noise and blockage effects. The phase noise occurs due to the imperfections in local oscillators. In this paper, we discuss the Phase noise issues in millimeter wave systems. This review will act as guide for researchers to compare the various emerging phase noise problems and mitigation techniques for future 5G wireless networks.

     

28 GHz室内毫米波信道路径损耗模型研究

毫米波信道建模是第五代（the 5th Generation,5G）移动通信系统的关键技术,而路径损耗是表征毫米波信道传播大尺度衰落影响的重要参数.为了更好地理解毫米波信道的传播特性,应进行广泛的信道测量与建模.因此,对28 GHz室内环境进行了信道测量,并给出了相应的毫米波信道路径损耗模型,同时基于入射及反弹射线法/镜像法仿真分析了路径损耗传播特性.研究结果表明:实测结果与仿真结果一致性吻合良好,从而验证了入射及反弹射线法/镜像法的正确性;自由空间邻近（Close-In,CI）参考距离路径损耗模型表达式更简洁,鲁棒性更强.最后,本文给出了一种普遍适用的用来表征室内视距（Line-of-Sight,LOS）与非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）环境28 GHz与60 GHz毫米波信道的路径损耗模型.     

5G信道建模与性能测试方法

随着5G移动通信系统的快速发展,5G基站和终端在实际外场环境下的吞吐量性能对用户体验至关重要。如何在室内精确建模和复现外场信道环境,成为学术界和产业界的研究热点。介绍了4G和5G的信道建模方法,并针对5G终端设备,阐述了目前实验室多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)空口(overthe-air,OTA)测试解决方案的优势,然后给出了具体的OTA信道建模原理描述以及吞吐量仿真结果,以期为相关工作提供参考。     

5G毫米波无线网络架构及部署场景研究

5G需要满足不同场景下的应用需求,提供高带宽、大连接、低时延的能力,未来毫米波将作为5G低频段的补充,满足5G在热点区域极高的系统容量需求。本文首先分析了介绍了基于5G毫米波的发展情况及传输性能,然后分析了5G毫米波通信的三种网络架构,再结合未来可能的应用需求,提出了5G毫米波通信的主要部署场景及应用案例。     

A Fuzzy Based Improved Control Strategy of Dynamic Voltage Restorer for Low Voltage and High Voltage Ride Through Compensation for Variable Speed Hybrid Energy System

Wireless Personal Communications - Millimeter wave (mmWave) communication and multiple-input multiple-output (MIMO) are two important technologies for future communication systems. Hybrid precoding...     

5G及其演进中的毫米波技术

第五代移动通信(5G)低频段(Sub-6GHz)已开始商用,5G毫米波技术也逐渐成熟,预计将于2022年开始商用。第六代移动通信(6G)的研究也已启动,而且关于6G的愿景以及核心技术的论文也开始增多。本文主要讨论毫米波技术在5G及未来6G中的应用及核心作用。     

面向汽车的MIMO OTA测试技术

汽车智能网联是当前交通产业发展的主要方向之一。通过汽车与周围车辆、行人、交通设施、蜂窝网络进行信息交互,提升交通网决策管理智能化水平,改善道路安全与效率。如何定量精确地评估整车通信性能是业界关注的热点问题,然而目前尚缺少成熟的解决方案,特别是面向整车产品。主要研究了基于多探头吸波暗室(multi-probe anechoic chamber,MPAC)的汽车空口测量系统的搭建方法,并针对整车空口测试提出了一种低成本解决方案,可以在信道模拟器数字通路受限的情况下,通过数字变换,成倍拓展测试区域。数字仿真结果表明,基于此方案所构造的测试区域,其空间相关性、时间相关性均满足相关标准要求。     

毫米波视距MIMO安全通信技术研究

移动通信和信息社会的高速发展对宽带高速数据传输提出了较高的要求,而毫米波多输入多输出（multiple-input multiple-output,MIMO）技术成为实现高速安全数据传输的重要技术途径.考虑到一些特殊的需求和应用场景,比如对偏远地区的覆盖,构建应急通信系统,特别是军事宽带战术互联网,基于空中移动平台的毫米波MIMO技术成为当前研究的一个热点.本文充分调研国内外相关文献资料,阐述了毫米波视距（line-of-sight,LoS）MIMO信道建模、天线阵列优化、混合波束成形设计以及物理层安全等相关技术的当前进展、存在的挑战,并指出未来的研究方向,推动基于空中平台的毫米波MIMO系统的工程化应用.