未来移动通信论坛5G和6G毫米波测试技术白皮书零功耗通信白皮书60页_5mb

5G/6G毫米波测试技术白皮书总结

背景

5G毫米波技术已应用于Massive MIMO以补偿高频信号衰减；6G将可能整合太赫兹、超大规模天线阵列、空天地一体化等技术。测试技术面临挑战，OTA（Over-The-Air）测试成为5G和潜在6G的主流方法，以处理设备集成化设计。

5G毫米波测试现状

• 标准化进展：3GPP R16和R17推动毫米波基站和终端的测试标准，包括射频指标（如EIRP、EVM）和OTA方法；仪器需求提升，支持高频率和大带宽。
• 测试系统：使用微波暗室（远场、近场、紧缩场）和高端仪器如矢量网络分析仪、终端综测仪进行射频和系统性能测试。
• 设备特点：5G毫米波基站采用Massive MIMO和波束合成，提升增益但需一体测试；终端尺寸小、集成高，测试依赖OTA；6G将继续使用毫米波。

测试系统

• 暗室环境：远场暗室提供纯净电磁环境，但场地昂贵；近场和紧缩场测试缩短距离和成本，提高精度但面临相位测量问题。
• 测试仪器：需求高频率覆盖（高达太赫兹级）、大带宽和复杂信号处理，推动生成新一代射频测试设备。

OTA射频测试

• 内容：主要包括总辐射功率（TRP）、等效全向辐射功率（EIRP）等射频指标。
• 方法：包括直接远场法、间接远场法（如紧缩场）、近场转换法；针对多天线系统，使用混响室或两步法等标准测试。

系统性能测试

• 方法：评估吞吐率、时延和无线资源管理性能；使用混响室法、辐射两步法（模拟任意MIMO环境）和多探头法（高效构建信道模型）以标准化方式测试端到端性能。

6G测试技术展望

• 信道测量：更高频率（超千赫兹级）和宽带带来挑战，需改进信道模型和数据库；AI辅助建模可提升精度。
• 太赫兹测试：OTA测试关键，挑战包括暗室距离和反射面成本；研究聚焦无相位近场和全息紧缩场技术。
• 超大规模MIMO：需处理大规模阵列测试，兼顾幅度和相位校准；全数字波束成形技术可提升系统容量。
• 卫星通信：支持低轨星座，测试需适应大带宽和动态信道；仪器升级支持复杂信号如DFT-S-OFDM。

总结

毫米波OTA测试为5G和6G核心，挑战包括系统集成、动态信道和超高速测试；6G整合太赫兹、AI和卫星通信，需跨学科合作推进测试技术，确保网络性能和可靠性。