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TechnicalFeature 技术特写
5G测试技术进展与挑战
Progress and challenges of test technologies for 5G
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蒋政波 、洪伟 、苏天择 、张念祖 、余超 1
1：东南大学信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室；
2：上海创远仪器技术股份有限公司
5G已经成为全球信息通信产业新的研究热点。测试测量技术对移动通信产业的健康发
展起着重要的支撑作用，是不可或缺的关键环节。相比3G、4G通信系统先立标准再做测
试，5G的测试技术开发起步更早，对5G标准制定和产品开发具有先导作用。本文以信道
测量与信道模拟、射频模块测试、芯片、基站、终端测试、无线网络规划与优化测试等产
业化进程为主线，介绍了不同阶段5G测试技术与仪器的需求、挑战及最新进展。
当 前信息通信产业面临新的变革，日新月 划、国家重大科技专项等科技计划支持国内5G
异的应用业务导致移动互联网的数据传
技术研究，于2013年成立了IMT-2020推进组，
输量呈爆炸式增长，种类繁多的智能设备、差 聚合产学研力量，推动5G研究和国际合作，并
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异化的连接需求对无线通信传输技术和体系架 陆续发布了5G愿景与需求 、5G概念 、5G无
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构提出了全新挑战 [1][2] 。第五代移动通信系统 线技术 、5G网络架构 等一系列白皮书。2016
（5G）致力于应对多样化的场景和极致的性能 年1月，IMT-2020推进组启动了5G技术研发试
要求，主要技术场景可以归纳为：连续广域覆 验，进行候选关键技术评估、促进技术标准制
盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可 定，计划于2018年和2020年分别完成技术研发
靠 [3][4] 。 试验和产品研发试验。
5G技术路线包含基于4G LTE的技术演进 一直以来，测试技术都伴随着每一代移
[5]
和全新空口两部分 。5G的空口技术框架中， 动通信赋能技术协同发展。各类测试仪表和
大规模天线阵列（Massive MIMO）、超密集 测试系统支撑着整个无线通信产业链方方面
组网（UDN）、新型多址和全频谱接入都被认 面的需求，涉及产品的预研、验证和生产等
为是潜在的5G关键技术。大规模天线阵列有效 各个阶段。5G的测试测量技术要先于设备和
利用空间维度资源，大幅提升系统频谱效率和 终端产品出现，从而推动 5G 标准的形成和
用户体验速率，是连续广域覆盖场景最主要的 完善。目前，在IMT-2020 5G推进组的组织
赋能技术之一；超密集组网通过微型小区间的 下，已经完成了第三阶段5G无线测试规范的
相互协作，大幅降低小区干扰，在局部热点区 制定工作。
域显著提升网络容量；新型多址能够成倍增强 近年来，国内外研究机构、运营商、设备
系统的设备连接能力，并通过免调度机制降低 厂商、芯片厂商和仪表厂商纷纷开展了5G关键
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信令开销和终端功耗；全频谱接入通过挖掘低 技术的验证和原型机测试 。根据中国的5G研发
频和高频资源，进一步满足5G的高速率、大容 测试规划，下一步将对厂商推出的技术方案进
量需求。 行测试，最后将基于小规模网络对各类5G典型
2013年以来，美国、欧盟、日本、韩国等 业务进行系统测试。
国家与地区陆续启动了5G研发计划，力求在未 相比3G、4G时代的传统测试，5G三方面的
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来的5G技术与商业竞争中抢占战略制高点 。在 技术特性使测试仪器与方法面临巨大的挑战和
标准化进程方面，3GPP已于2016年初启动了5G 变革：
标准研究项目，并于2017年12月在里斯本宣布 a) 高于6GHz的微波、毫米波频段的引入；
完成了首发版5G NSA新空口标准的制定，计划 b) 超大带宽信号（数百MHz甚至数GHz）
于2018年在3GPP R15中完成第一个完整版本的 的产生、接收和存储；
5G标准。 c) 大规模天线阵（64、128通道甚至更多）
从2014年开始，中国政府通过国家863计 的设计与应用
34 Microwave Journal China 微波杂志 Mar/Apr 2018
