“測(cè)試驗(yàn)證貫穿整個(gè)通信行業(yè)發(fā)展的全過(guò)程，是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的先行官和倍增器。”徐波介紹，5G通信在前期選擇技術(shù)方向時(shí)就需要通過(guò)測(cè)試，在眾多候選技術(shù)中評(píng)估哪種技術(shù)效能最佳；在芯片、終端和基站研發(fā)過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品各方面性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，達(dá)到預(yù)期效果后才能大規(guī)模生產(chǎn)；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試檢驗(yàn)，只有符合行業(yè)要求才能出貨；在售后維護(hù)方面也需要通過(guò)測(cè)試來(lái)定位問(wèn)題所在，以便維修。

 

　　5G通信正朝著多元化、綜合化和智能化的方向發(fā)展，這都給相關(guān)測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)帶來(lái)諸多新的難題。徐波表示，5G通信核心測(cè)試主要涵蓋：5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改變帶來(lái)的測(cè)量技術(shù)創(chuàng)新、5G新空口技術(shù)測(cè)量、5G需求產(chǎn)生的新設(shè)備測(cè)量、新的應(yīng)用測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及適合5G新技術(shù)的測(cè)試測(cè)量方法設(shè)計(jì)。

 

　　5G網(wǎng)絡(luò)具有高速率、大容量、低延時(shí)等特點(diǎn)，為了滿足這些性能，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)生了重大變革，比如超越傳統(tǒng)基于小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、超密集組網(wǎng)、集中式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（C-RAN）和虛擬化無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（V-RAN）等。為了驗(yàn)證這些變化的可行性和新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的有效性，這都需要?jiǎng)?chuàng)新測(cè)試測(cè)量方法，需要支持分布式測(cè)量、可行的大規(guī)模測(cè)量、多種無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)共存性測(cè)量以及模擬真實(shí)的信令交互和數(shù)據(jù)流來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行壓力測(cè)試。

 

　　除了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為進(jìn)一步提升高頻譜的利用效率并對(duì)其實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用，5G通信的空中接口技術(shù)也發(fā)生了重大變化，發(fā)展了Massive MIMO技術(shù)、高頻寬帶通信技術(shù)、全雙工技術(shù)、新波形和異步多址接入技術(shù)等諸多新技術(shù)。每個(gè)新技術(shù)的有效性都需要?jiǎng)?chuàng)新測(cè)試測(cè)量技術(shù)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，如大規(guī)模MIMO測(cè)試方法需要考慮通道數(shù)帶來(lái)的測(cè)量成本可行性以及OTA性能測(cè)試，全雙工測(cè)試方法則需要評(píng)估在真實(shí)場(chǎng)景下的工作效率。此外，5G多元、智能的終端與豐富的應(yīng)用場(chǎng)景等都給5G測(cè)試帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

 

　　持續(xù)投入　聯(lián)合攻關(guān)

 

　　面對(duì)5G測(cè)試技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，41所圍繞關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)投入，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合加大創(chuàng)新。“超、極、多、全、新”徐波用這五個(gè)字來(lái)概括41所5G測(cè)試技術(shù)研發(fā)取得的成果。超就是超寬帶，帶寬從100兆、200兆向一個(gè)GHz、兩個(gè)GHz跨越；極就是極高速，測(cè)試速率從幾個(gè)Gbps的數(shù)據(jù)流向數(shù)十Gbps邁進(jìn)；多就是多通道，并行測(cè)試通道從幾通道向上百通道突破；全就是全頻譜，頻率從幾赫茲覆蓋到太赫茲；新就是新技術(shù)，包括新多址、新波形等。

 

　　這些成果的取得，得益于41所一方面加大投入培養(yǎng)人才，另一方面注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合聯(lián)合攻關(guān)。據(jù)了解，41所斥巨資開展了5G大規(guī)模天線信道模擬器研發(fā)與驗(yàn)證、基于大數(shù)據(jù)的5G信道模擬與性能驗(yàn)證、5G基站高頻寬帶射頻濾波器試驗(yàn)樣片研發(fā)、面向R15的5G終端測(cè)試體系與平臺(tái)研發(fā)、增強(qiáng)移動(dòng)寬帶5G終端模擬器研發(fā)、大規(guī)模MIMO復(fù)雜通信OTA測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)、毫米波5G信號(hào)源研發(fā)，5G通信核心器部件及測(cè)試儀器研發(fā)、NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)發(fā)生器/分析儀等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和拳頭產(chǎn)品打造，培養(yǎng)和引進(jìn)了一批5G測(cè)試技術(shù)的高端人才，同時(shí)注重與知名高校和科研機(jī)構(gòu)展開技術(shù)合作，加強(qiáng)技術(shù)交流，共同應(yīng)對(duì)5G測(cè)試挑戰(zhàn)。

 

　　以毫米波測(cè)試技術(shù)為例，在5G通信中，毫米波是其核心技術(shù)，然而毫米波研發(fā)的挑戰(zhàn)是高頻段大寬帶的設(shè)計(jì)，如何進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證？41所憑借40多年在微波毫米波領(lǐng)域積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，牽頭聯(lián)合重慶郵電大學(xué)、中興通訊股份有限公司、普天信息技術(shù)有限公司、西安電子科技大學(xué)，整合各自人才和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，先后突破大帶寬毫米波設(shè)計(jì)技術(shù)、大帶寬IQ基帶處理技術(shù)、高速基帶處理技術(shù)、高吞吐率多模物理層數(shù)據(jù)處理技術(shù)、新多址模擬發(fā)生技術(shù)、新型編碼技術(shù)、信道建模等技術(shù)、多維度校準(zhǔn)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)5G產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和優(yōu)化提供了專業(yè)儀表。

 

 

　　在持續(xù)攻關(guān)的同時(shí)，41所也高度重視通過(guò)專利制度保護(hù)與促進(jìn)創(chuàng)新。徐波介紹，截至目前，41所在5G測(cè)試領(lǐng)域擁有專利37件，其中大部分為標(biāo)準(zhǔn)必要專利，涉及微波毫米波收發(fā)信道、物理層算法、協(xié)議棧調(diào)度等技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋大規(guī)模天線、大帶寬信道、高可靠、低延時(shí)信道編碼等5G關(guān)鍵技術(shù)，搶占了5G通信測(cè)試技術(shù)高地。

 

　　41所積極加入IMT2020（5G）推進(jìn)組5G試驗(yàn)工作組、TD-LTE工作組、TD產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、CCSA中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)等組織，跟蹤我國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)展，積極參與多個(gè)通信國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的擬制討論和通信重點(diǎn)前沿技術(shù)研究，并與中國(guó)移動(dòng)、R&S、是德科技等單位共同起草發(fā)布《5G空口測(cè)試與測(cè)量技術(shù)白皮書》，聯(lián)合華為等設(shè)備廠家編寫了5G二階段外場(chǎng)測(cè)試規(guī)范。

 

　　截至目前，41所先后推出了5G通信信號(hào)發(fā)生器、5G通信信號(hào)分析儀、5G終端模擬器、5G終端綜測(cè)儀等系列化產(chǎn)品，后續(xù)還將推出5G射頻一致性測(cè)試系統(tǒng)等。徐波介紹，41所的產(chǎn)品門類與德國(guó)RS公司、美國(guó)是德科技、安立等國(guó)際廠家基本相同，物理層性能指標(biāo)相當(dāng)，整體指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。值得一提的是，41所與華為、中興等國(guó)內(nèi)通信大廠技術(shù)合作頻繁，在功能定制化領(lǐng)域擁有更多優(yōu)勢(shì)。（劉仁）