信通院攜手合作伙伴共同推動5G毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展

為滿足5G毫米波測試需求，北京郵電大學(xué)和中國信通院緊密合作、共同開發(fā)建設(shè)了具有國際領(lǐng)先水平的5G毫米波OTA端到端性能測試平臺。該平臺歷時(shí)近一年時(shí)間，完成了理論研究、仿真驗(yàn)證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件搭建、測試集開發(fā)和端到端及可靠性驗(yàn)證等多項(xiàng)工作，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組組織下，在5G增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)中，完成了華為、中興、愛立信等5G毫米波基站OTA性能測試，以及海思、高通、vivo、一加等公司的5G毫米波芯片和終端的OTA性能測試。這是全球范圍內(nèi)首次多廠商5G毫米波OTA端到端性能測試，填補(bǔ)了全球產(chǎn)業(yè)5G毫米波OTA性能測試的空白，基本解決了5G毫米波發(fā)展中OTA測試的短板和“卡脖子”問題，為推動5G毫米波產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提升毫米波產(chǎn)品性能做出了重要貢獻(xiàn)。

圍繞5G移動通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等國家重大科技領(lǐng)域，北京郵電大學(xué)和中國信通院于2019年3月簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議。北京郵電大學(xué)擁有“信息與通信工程”國際一流學(xué)科，科研實(shí)力深厚；中國信通院是我國唯一的國家級電信研究機(jī)構(gòu)，擁有信息通信行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力和廣泛的國際影響力。雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，達(dá)成了共建5G OTA測試平臺的合作意向。北京郵電大學(xué)團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮在信號處理和信道OTA建模方面的研究積累，重點(diǎn)研究5G毫米波OTA測試原理；中國信通院團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)論證和開發(fā)集成實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)測試規(guī)范研制和端到端及可靠性驗(yàn)證等工作；雙方緊密協(xié)作，高效率、超水平地完成全部項(xiàng)目合作目標(biāo)，成為教研合作和成果轉(zhuǎn)化的典范。

5G引入了大規(guī)模MIMO和毫米波等新技術(shù)，傳統(tǒng)的面向4G系統(tǒng)性能和射頻性能的測試技術(shù)無法支撐5G的測試需求。一是大規(guī)模MIMO基站端口數(shù)量眾多，如果全部采用線纜連接的方式，將造成測試效率低下且成本昂貴；二是毫米波頻段射頻連接口的衰減十分嚴(yán)重，毫米波基站和終端設(shè)備取消了射頻連線接口。造成傳統(tǒng)的基于射頻連線的傳導(dǎo)測試方法失效。為了推動5G基站、終端、芯片的技術(shù)研究和設(shè)備研發(fā)，基于OTA方式的全新系統(tǒng)測試方法，成為業(yè)界公認(rèn)的5G毫米波唯一可行的測試方案，因此急需研究毫米波系統(tǒng)的測試?yán)碚?、?shí)現(xiàn)方案和關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建毫米波測試系統(tǒng)，而之前3GPP等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織尚未提出5G毫米波OTA的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，全球各大廠商尚未形成毫米波OTA測試的成熟方案。

北京郵電大學(xué)團(tuán)隊(duì)在研究毫米波OTA測試技術(shù)中發(fā)現(xiàn)：主要難點(diǎn)一是探頭位置選擇和權(quán)重優(yōu)化，在充分考慮毫米波波束賦形技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，提出了以復(fù)現(xiàn)目標(biāo)信道空間譜為目標(biāo)的OTA信道重構(gòu)準(zhǔn)則，提高了毫米波波束賦形技術(shù)特征下的信道復(fù)現(xiàn)精度；二是5G毫米波鏈路的基站和終端因均缺乏射頻物理接口必須采用OTA方式，提出了基于雙暗室的OTA信道重構(gòu)模型，并在平臺建設(shè)中得以成功應(yīng)用，驗(yàn)證了方案的有效性。上述成果由北京郵電大學(xué)和中國信通院共同發(fā)表于《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》和《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》等相關(guān)領(lǐng)域的權(quán)威期刊，上述核心算法對5G毫米波OTA測試平臺開發(fā)提供了重要的理論支撐。

經(jīng)過近一年時(shí)間的建設(shè)，5G毫米波OTA端到端性能測試平臺于2020年初在北京郵電大學(xué)宏福校區(qū)建成，投入的平臺建設(shè)費(fèi)用超過3000萬元。平臺具備毫米波全波段暗室、三維可重構(gòu)探頭墻、高精度轉(zhuǎn)臺等完善的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，聯(lián)接5G核心網(wǎng)和基站設(shè)備，采用高端信道模擬器等先進(jìn)儀表，全面支持5G毫米波主流頻段，支持3GPP全部毫米波信道衰落模型，支持5G基站、終端、芯片等多種形態(tài)設(shè)備的射頻和性能的綜合測試。

今后，北京郵電大學(xué)和中國信通院將聯(lián)合相關(guān)單位進(jìn)一步開展高水平的產(chǎn)、學(xué)、研、用合作，踐行國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場的重大需求，為5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供智力支撐，助力國家5G新基建順利實(shí)現(xiàn)。
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