5G数字蜂窝移动通信网 6GHz以下频段基站设备基于紧缩场OTA测试系统的测试方法标准立项发展报告

5G数字蜂窝移动通信网6GHz以下频段基站设备基于紧缩场OTA测试系统的测试方法标准立项发展报告英文标题StandardizationDevelopmentReport:TestMethodfor5GDigitalCellularMobileTelecommunicationNetworkBaseStationEquipmentOperatinginSub-6GHzBandsBasedonCompactAntennaTestRange(CATR)OTATestSystem摘要关键词5G；基站设备；6GHz以下频段；紧缩场；OTA测试；天线性能；射频测试；标准化Keywords:5G;BaseStationEquipment;Sub-6GHzBands;CompactAntennaTestRange(CATR);Over-The-Air(OTA)Test;AntennaPerformance;RadioFrequency(RF)Test;Standardization正文1.引言1.1研究背景与意义5G移动通信网络以大规模天线（MassiveMIMO）、波束赋形、超密集组网等关键技术为核心，旨在提供更高的数据速率、更低的时延和更广泛的连接。基站设备作为网络接入侧的枢纽，其射频性能，特别是天线和收发信机的综合性能，直接决定了网络的实际覆盖能力和用户体验。传统的天线测试主要依赖远场或近场扫描法。然而，对于5G基站普遍采用的大规模阵列天线，尤其是集成度极高的有源天线单元（AAU），传统的测试方法面临着巨大挑战：*远场测试距离过长：对于电尺寸较大的基站天线，满足远场条件所需的测试距离（\(R\geq2D^2/\lambda\)）可能达到数十甚至上百米，对测试场地的物理空间和建设成本提出了极高要求。*近场扫描效率低：近场扫描虽然可在室内进行，但扫描过程复杂、耗时长，不适合大规模生产线测试，且对测试系统机械精度要求极高。*无法真实反映系统级性能：传统方法侧重于无源天线本身的性能，难以完整评估包含射频前端、校准和波束赋形算法在内的有源天线系统（AAS）的整体OTA性能。紧缩场（CompactAntennaTestRange,CATR）技术通过在有限空间内利用反射面将球面波转换为准平面波，模拟远场条件，从而在较短的物理距离内实现精确的天线测量。该技术因其占地小、精度高、受环境干扰小、可全天候工作等优点，成为5G基站设备研发验证和批量生产测试的理想选择。然而，不同厂商的紧缩场测试系统在配置、校准方法和测试协议上存在差异，导致测试结果可比性较差。因此，制定统一的基于紧缩场OTA测试系统的测试方法标准，对于规范测试流程、确保产品质量、推动产业健康有序发展具有重要意义。1.2国内外技术发展现状*国际：国际电信联盟（ITU）和第三代合作伙伴计划（3GPP）等国际组织已制定了5G基站设备OTA测试的基础框架和性能要求（如3GPPTS38.141-2）。这些标准为仪器厂商和测试实验室提供了方向，但并未针对特定的测试系统类型（如紧缩场）和具体频段提供详细的工程化测试方法。国际上，如罗德与施瓦茨（R&S）、Keysight等公司已推出成熟的紧缩场测试方案，但这些方案互操作性和测试方法的一致性仍有待标准化。*国内：中国工业和信息化部已将5G基站设备入网测试作为强制性要求。为了支撑国内5G产业链的自主可控，中国通信标准化协会（CCSA）等标准化组织积极推动相关测试标准的制定。此前，已有部分行业标准和团体标准涉及OTA测试，但针对紧缩场测试系统在6GHz以下5G频段的具体应用，尚无统一的系统性标准。本标准（YD/T6778-2026）的出台，正是为了填补这一空白，紧密结合国内5G产业发展实际需求。2.标准内容阐述2.1标准范围本标准（YD/T6778-2026）确立了5G数字蜂窝移动通信网中，工作在6GHz以下频段的基站设备（包括宏基站、微基站、小基站等各类形态的AAU）采用紧缩场OTA测试系统进行测试的通用方法和要求。它涵盖了测试系统配置、校准要求、测试条件、测量步骤以及数据处理与报告规范等。2.2标准和编制原则本标准的编制遵循“科学性、先进性、适用性、规范性”的原则。*科学性：以电磁场理论、天线测量原理和3GPP/ITU的国际技术规定为基础。*先进性：吸纳国内外紧缩场测试技术的最新研究成果和生产实践，确保标准的领先水平。*适用性：充分考虑我国5G基站设备生产企业的实际测试能力、成本和效率需求，确保标准可落地执行。*规范性：严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》进行编制，确保技术文件的结构统一和表述清晰。2.3关键技术要求*测试系统组成：明确了紧缩场内各种组件（如反射面、馈源、定位器、屏蔽体、测量仪器、软件等）的技术指标和互连要求。*系统校准：标准详细规定了如何通过标准增益天线或直接法对CATR系统进行定期的静区幅度和相位均匀性校准，以确保测试基准的准确性。校准频点需覆盖5GNR（新空口）在该频段的所有工作频带。*测试条件：*环境条件：规定测试环境温度、湿度、电磁屏蔽效能等要求。*被测设备（EUT）配置：规定了EUT（即5G基站AAU）的摆放姿态、供电状态、工作模式（如最大功率、波束扫描模式等）。*测试距离：需在CATR的静区内进行，确保EUT处于准平面波照射下。具体距离由静区大小决定。*测试项目：*等效全向辐射功率（EIRP）：测量天线在特定方向上的辐射功率。*等效全向灵敏度（EIS）：测量系统能够正确解调的最小接收信号功率。*波束指向精度：测量实际波束方向与理论方向之间的误差。*波束形状（旁瓣、零深等）：描绘出天线辐射方向图的完整形状。*总辐射功率（TRP）与总全向灵敏度（TIS）：综合评价其空间辐射和接收能力。*数据处理与报告：明确数据的有效位数、单位、测量不确定度评定方法以及测试报告的格式和内容要求。2.4与现有标准的关系本标准与3GPPTS38.141-2等国际标准保持高度一致，是对其测试方法在具体测试系统（CATR）层面的细化和补充。它不与任何现行国家标准、行业标准相冲突，而是作为其具体实施的工程指导。3.修订项目主要起草单位介绍：中国信息通信研究院本标准的制定，凝聚了产学研多方智慧，其中，中国信息通信研究院（简称“中国信通院”）作为核心起草单位，发挥了至关重要的主导作用。3.1单位概况中国信通院始建于1957年，是工业和信息化部直属科研事业单位。作为国家在信息通信领域最重要的智库和科研机构之一，信通院是国家通信行业标准（YD系列）的权威归口单位和技术支撑力量。其业务涵盖通信技术研发、标准制定、政策研究、测试认证、产业规划等多个领域，是全球信息通信领域具有重要影响力的专业机构。3.2在标准制定中的核心贡献*技术引领与方案设计：信通院的技术团队在5G/6G天线与射频测试技术方面有着深厚的积累。他们率先在国内开展了基于紧缩场的5G基站OTA测试研究，搭建了国内领先的测试验证平台。在本标准制定过程中，信通院作为牵头单位，负责总体技术方案的论证、测试流程的设计以及关键技术指标的设定。他们系统梳理了国内商用5G基站（6GHz以下频段）的实际测试需求，确保标准技术参数的合理性与前瞻性。*试验验证与质量把关：标准的可靠性离不开充分的试验验证。信通院利用其国家级的检测实验室（如IMT-2020(5G)推进组测试验证平台），对标准草案中提出的测试方法进行了多轮、多厂商设备的交叉验证。通过对比不同CATR系统间的测试结果，验证了测试方法的一致性和可重复性，修正了潜在的技术漏洞，为标准的科学性提供了有力证据。*产业协调与共识凝聚：作为行业桥梁，信通院组织包括华为、中兴、大唐、爱立信、诺基亚等国内外主要基站设备商，以及罗德与施瓦茨、是德科技、中电科思仪等仪器仪表厂商在内的产业链上下游单位，召开多次研讨会和标准审查会。在信通院的牵头协调下，各方就测试细节（如参考点定义、波束赋形算法差异导致的测试差异等）达成技术共识，成功化解了分歧，推动了标准的高效制定。*国际标准对接：信通院定期参加3GPPRAN4（无线性能与协议工作组）会议，持续跟踪国际OTA测试标准的最新动向。在制定本国内标准时，信通院团队精准把握了与3GPP国际标准的逻辑一致性，同时融入了中国产业在低成本、高效率测试方面的特色需求，使得该标准既具有国际适应性，又具备中国特色。通过中国信通院的积极努力，本标准成为国内5G基站紧缩场性能测试领域的权威性文件，不仅为政府部门进行型号核准和市场监督提供了技术依据，也为企业进行产品研发、质量控制和认证提供了统一标尺。4.结论与展望YD/T6778-2026《5G数字蜂窝移动通信网6GHz以下频段基站设备基于紧缩场OTA测试系统的测试方法》标准的顺利立项与制定，是我国在5G通信测试标准化领域的一项重大成果。它精准地解决了大规模MIMO基站射频性能测试中的关键技术瓶颈，通过标准化紧缩场（CATR）测试系统的规范流程，大幅提升了测试结果的准确性、可信度和重复性，有效降低了企业的测试成本和建设门槛。该标准的发布实施将产生以下深远影响：*促进产业提质增效：标准化的测试方法意味着不同厂商产品在同一个“裁判尺度”下进行PK，倒逼企业提升产品质量，加速优胜劣汰，推动5G基站产业从“规模扩张”向“质量提升”转型。*夯实6G技术基础：随着6G研究的深入，未来基站将使用更高频段（如毫米波、太赫兹）和更大规模的天线阵列。目前基于紧缩场的测试方法论和标准体系，将为6G时代更复杂的AAS和智能超表面（RIS）等新型设备的测试提供宝贵的实践经验和技术积累。展望未来，基于该标准的成功经验，后续应进一步推动如下工作：