隨著3GPP 5G 標(biāo)準(zhǔn)NSA方案的正式發(fā)布，5G NR相關(guān)商用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)加快，2018年將是5G標(biāo)準(zhǔn)確定和商用產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵一年。當(dāng)前，5G正處于標(biāo)準(zhǔn)確定的關(guān)鍵階段，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP將于今年6月份完成5G SA第一版本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)于2016年初率先啟動(dòng)了5G研發(fā)和試驗(yàn)，目前已經(jīng)進(jìn)入第三階段研發(fā)試驗(yàn)，將推動(dòng)5G系統(tǒng)設(shè)備基本達(dá)到預(yù)商用水平。

作為5G的關(guān)鍵技術(shù)之一，大規(guī)模多天線技術(shù)，是在基站收發(fā)信機(jī)上采用超大規(guī)模天線陣列（比如數(shù)百個(gè)天線或更多）實(shí)現(xiàn)了更大的無(wú)線數(shù)據(jù)流量和連接可靠性。相比于傳統(tǒng)的單/雙極化天線及4/8通道天線，大規(guī)模天線技術(shù)能夠通過(guò)不同的維度（空域、時(shí)域、頻域等）提升頻譜效率和能量的利用效率；3D賦形和信道估計(jì)技術(shù)可以自適應(yīng)地調(diào)整各天線陣子的相位和功率，顯著提升系統(tǒng)的波束指向準(zhǔn)確性，將信號(hào)強(qiáng)度集中于特定指向區(qū)域和特定用戶群，在增強(qiáng)用戶信號(hào)的同時(shí)可以顯著降低小區(qū)內(nèi)干擾、鄰區(qū)干擾，是提升用戶信號(hào)SINR的絕佳技術(shù)。

如何評(píng)價(jià)大規(guī)模多天線技術(shù)，針對(duì)協(xié)議上有關(guān)大規(guī)模多天線技術(shù)的設(shè)計(jì)及算法，采用什么樣的測(cè)試指標(biāo)和測(cè)試方法；怎樣衡量大規(guī)模天線系統(tǒng)整體性能，大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)整體的系統(tǒng)怎樣驗(yàn)證；大規(guī)模天線系統(tǒng)在不同應(yīng)用部署場(chǎng)景下，各種場(chǎng)景下性能如何驗(yàn)證；都是需要從測(cè)試角度充分考慮的問(wèn)題。憑借在5G技術(shù)及測(cè)試領(lǐng)域的積累和優(yōu)勢(shì)，大唐移動(dòng)在大規(guī)模多天線測(cè)試方面取得了較多的進(jìn)展。

協(xié)議設(shè)計(jì)測(cè)試

在5G NR協(xié)議中為了提高覆蓋的性能在不同的傳輸信道定義了不同的下行導(dǎo)頻，針對(duì)不同用戶使用不同的DMRS，同時(shí)定義了多種多端口CSI-RS專門(mén)用于信道質(zhì)量測(cè)量和預(yù)編碼碼本的計(jì)算。在上行信道也采用相同的思想，定義不同用戶的DMRS和多端口SRS用于信道質(zhì)量的測(cè)量和預(yù)編碼碼本的計(jì)算。天線數(shù)增多后，業(yè)務(wù)信道的覆蓋通常能滿足要求，而控制信道的能力并不會(huì)隨著天線數(shù)增多而增強(qiáng)，因此控制信道的覆蓋將會(huì)成為系統(tǒng)性能的瓶頸。在NR系統(tǒng)中，針對(duì)控制信道引入了波束掃描增強(qiáng)覆蓋的技術(shù)。在大規(guī)模多天線中，需要選擇合適的波束掃描的寬度和頻率，進(jìn)行波束管理和波束跟蹤。在不同用戶位置和信道環(huán)境下，需要驗(yàn)證基站采用何種碼本發(fā)送和接收，采用發(fā)送幾端口導(dǎo)頻才能使用戶之間干擾很小，導(dǎo)頻占用開(kāi)銷盡量少，頻譜效率最優(yōu)。針對(duì)上述問(wèn)題，大唐移動(dòng)提出了對(duì)應(yīng)的測(cè)試策略。

1.進(jìn)行上行導(dǎo)頻和預(yù)編碼測(cè)試，通過(guò)移相系統(tǒng)或者信道模擬系統(tǒng)，遠(yuǎn)中近點(diǎn)用戶構(gòu)造不同用戶間干擾及多徑信道對(duì)不同端口的SRS發(fā)送方案和上行預(yù)編碼版本的計(jì)算，進(jìn)行導(dǎo)頻開(kāi)銷、碼本計(jì)算準(zhǔn)確性測(cè)試。

2.進(jìn)行下行導(dǎo)頻和預(yù)編碼測(cè)試，驗(yàn)證不同端口的CSI-RS發(fā)送方案和下行預(yù)編碼碼本的計(jì)算，進(jìn)行下行測(cè)量導(dǎo)頻開(kāi)銷、碼本計(jì)算準(zhǔn)確性測(cè)試。

3.進(jìn)行波束掃描的測(cè)試，通過(guò)移相系統(tǒng)或者信道模擬系統(tǒng)，模擬用戶的不同位置和不同的運(yùn)動(dòng)方向，水平+垂直運(yùn)動(dòng)，確認(rèn)不同的用戶接收到理論應(yīng)該接收的波束，同時(shí)進(jìn)行覆蓋增強(qiáng)的增益的測(cè)試。

關(guān)鍵算法性能測(cè)試

在現(xiàn)有的一體化系統(tǒng)的架構(gòu)下，大規(guī)模多天線系統(tǒng)的基站研究的方向主要包括：基站天線架構(gòu)設(shè)計(jì)、物理層信號(hào)檢測(cè)、物理層信道估計(jì)；MU-MIMO配對(duì)算法、用戶調(diào)度和資源分配策略等。隨著天線數(shù)的增多，大規(guī)模多天線的性能將會(huì)趨于平緩，天線趨于很多時(shí)，信道之間趨于正交，此時(shí)可以使用多用戶復(fù)用（MU-MIMO）。MU-MIMO技術(shù)的核心是信道估計(jì)和多用戶配對(duì)算法?？焖儆行У男诺罊z測(cè)與估計(jì)；根據(jù)場(chǎng)景和應(yīng)用，選擇合適的多用戶配對(duì)算法進(jìn)行物理資源的調(diào)度和資源分配。針對(duì)以上這些關(guān)鍵算法的研究，需要進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證測(cè)試。

首先，需要進(jìn)行天線校準(zhǔn)測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)精確波束賦形，射頻信號(hào)路徑間的相位差須小于±5°。通過(guò)使用移相器或者信道模擬器對(duì)大規(guī)模天線的所有射頻通道進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證。

其次，需要進(jìn)行干擾抑制性能測(cè)試。為了降低用戶之間的干擾，針對(duì)給每個(gè)用戶發(fā)送的賦形信號(hào)之間干擾要盡量小，基站需要進(jìn)行干擾抑制，在不同信道場(chǎng)景不同用戶位置的情況下，進(jìn)行干擾抑制的性能測(cè)試。

最后，需要多用戶配對(duì)性能測(cè)試。通過(guò)連接信道模擬器，在不同信道場(chǎng)景不同運(yùn)動(dòng)速度好中差點(diǎn)多用戶同時(shí)存在情況下，選擇合適的用戶之間進(jìn)行配對(duì)，進(jìn)行吞吐量最大化的多用戶配對(duì)性能測(cè)試。

大規(guī)模天線系統(tǒng)整體性能測(cè)試