GBT 44183-2024 支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法　空间射频性能标准立项发展报告

支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法空间射频性能标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalRequirementsandMeasurementMethodsforPerformanceofMobileTerminalsSupportedbyBeiDou-SpatialRadioFrequencyPerformance摘要关键词：北斗卫星导航系统；移动终端；空间射频性能；技术标准；测量方法；射频一致性测试；天线性能；标准化Keywords:BeiDouNavigationSatelliteSystem;MobileTerminals;SpatialRadioFrequencyPerformance;TechnicalStandards;MeasurementMethods;RFConformanceTesting;AntennaPerformance;Standardization1引言1.1研究背景北斗卫星导航系统是全球四大卫星导航系统之一，也是我国重要的时空信息基础设施。自2020年北斗三号系统全面建成并开通全球服务以来，北斗系统已进入规模化应用、产业化发展的新阶段。据中国卫星导航定位协会发布的《2024中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2023年我国卫星导航与位置服务产业总体产值已达到5362亿元人民币，同比增长7.09%，其中与移动终端相关的应用占比持续攀升。移动终端（包括智能手机、平板电脑、车载终端、可穿戴设备等）是北斗系统面向大众用户提供服务的最主要载体。近年来，支持北斗功能的移动终端出货量持续增长，北斗定位已成为智能手机的标准配置。然而，移动终端内置北斗天线的空间射频性能——包括天线增益、辐射效率、方向图特性、极化特性以及在有源状态下的接收灵敏度等关键指标——直接决定了终端在实际使用场景中的定位性能。受限于终端小型化设计趋势、内部电磁环境复杂性以及不同厂商天线设计水平的差异，各品牌移动终端的北斗空间射频性能参差不齐，用户在实际使用中体验差异明显。1.2标准缺失问题在GB/T44183-2024发布之前，我国在移动终端北斗空间射频性能测试领域缺少专门的国家标准。已有的相关标准多侧重于卫星导航接收机本身的射频性能指标（如GB/T27606-2011《GNSS接收机数据自主交换格式》等），或侧重于移动终端蜂窝通信射频性能（如YD/T1484系列标准），未能全面覆盖北斗终端空间射频性能的测试需求。国际层面，3GPP（第三代合作伙伴计划）虽已针对卫星通信终端提出部分射频测试方法，但其主要基于美国GPS和欧洲Galileo系统设计，未充分考虑北斗系统的信号体制特性和频段配置（B1I、B1C、B2a、B3I等）。由于缺乏统一的测试标准和评价依据，行业内面临以下突出问题：-各终端厂商采用不同的内部测试方法，测试结果缺乏横向可比性；-第三方检测机构缺少统一的判定依据，检测报告公信力不足；-终端招标采购和入网认证中缺乏明确的北斗射频性能门槛指标；-消费者无法根据不同终端产品的北斗性能进行有效选择。1.3标准制定的必要性在上述背景下，制定统一的移动终端北斗空间射频性能国家标准具有迫切的现实意义。首先，该标准是落实《中华人民共和国标准化法》和《国家标准化发展纲要》关于推动北斗规模化应用部署的具体举措。其次，标准的制定有助于建立公平、公正、公开的终端性能评价体系，推动北斗终端产业从"能用"向"好用"转变。再次，统一的空间射频性能测试方法还可为我国北斗终端走入国际市场提供标准支撑，增强中国标准在国际卫星导航终端评测领域的影响力。2标准编制概况2.1标准基本信息GB/T44183-2024《支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法空间射频性能》是由国家标准化管理委员会批准发布的国家标准。标准于2024年6月29日发布，2024年10月1日正式实施，当前状态为现行有效。标准发布机构为国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会，分类号为无线通信（ICS33.060），采用中文编写，由中国标准出版社出版发行。2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则。标准技术内容的确定以理论分析和实验验证为基础，各项指标限值的设定结合了当前主流终端产品的实际性能水平，并经过多方试验数据的统计验证，确保指标既有先进性又具有可达性。（2）兼容性原则。标准编制过程中充分参考了3GPP、ITU-R、RTCM等国际组织发布的相关标准及技术报告，力求与国际主流测试方法保持协调和兼容，同时结合北斗系统的信号特征进行适应性调整。（3）可操作性原则。标准规定的测试方法考虑到了各类检测实验室的现有设备条件，测试步骤明确、判定准则清晰，便于标准的使用和实施。（4）前瞻性原则。标准在指标设置和技术路线选择上兼顾了当前技术水平和未来演进趋势，为后续技术升级预留了空间。2.3编制过程标准编制工作自2022年初启动，由中国通信标准化协会（CCSA）提出并归口。编制组经过前期调研、指标论证、试验验证、草案起草、公开征求意见、技术审查等阶段，历时两年有余，最终完成标准制定。在征求意见阶段，编制组通过全国标准信息公共服务平台面向社会公开征求意见，收到来自科研院所、检测认证机构、终端制造企业、芯片设计公司等相关方的反馈意见共计百余条，编制组对每条意见进行了逐条处理与回复，并据此对标准草案进行了多轮修改完善，最终形成报批稿。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准适用于支持北斗卫星导航系统（含北斗二号、北斗三号）B1I、B1C、B2a等频段信号接收的各类移动终端设备，包括但不限于手持式移动终端（如智能手机、平板电脑）、便携式终端（如笔记本电脑、便携式导航仪）以及可穿戴终端（如智能手表、运动手环等）。标准同时适用于上述终端的射频性能测试评估和相关产品的认证检测。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了明确定义：-空间射频性能（SpatialRadioFrequencyPerformance）：指移动终端在自由空间环境下，通过天线对外辐射或接收射频信号的综合性能表现，涵盖天线增益、辐射效率、方向图特征、极化特性及系统接收灵敏度等。-全向辐射灵敏度（TotalRadiatedSensitivity,TRS）：指在规定的测量条件下，终端在空间各方向上接收灵敏度按照天线辐射方向图加权的综合评价指标。该指标综合反映了终端天线性能与接收机射频前端性能的匹配程度。-全向辐射功率（TotalRadiatedPower,TRP）：指在规定的测量条件下，终端天线在空间各方向上辐射功率的加权总和，用于评价终端发射状态下的空间辐射性能。虽然标准侧重于接收性能，但TRP作为辅助评价指标亦有收录。-等效全向灵敏度（EffectiveIsotropicSensitivity,EIS）：指在特定的测试方向上，考虑天线增益后终端接收系统的等效灵敏度水平，用于评价终端在特定来波方向上的接收能力。-有源测试（ActiveMeasurement）：指在终端正常工作状态（即终端射频收发电路处于工作状态）下，通过空中接口（OTA）方式对终端射频性能进行的测试。3.3技术指标体系标准建立了一套面向移动终端北斗空间射频性能的技术指标体系，核心内容如下：（1）无源天线性能指标标准涵盖对终端内置北斗天线的无源参数测试要求，包括天线在工作频段内的回波损耗（S11参数）、谐振频率偏移量、天线效率、增益、方向图和极化特性等各项参数的具体指标要求。标准要求天线在B1I（1561.098MHz）、B1C（1575.42MHz）、B2a（1176.45MHz）等北斗主要工作频段内均具备良好的匹配特性和辐射效率。（2）有源接收性能指标标准规定了移动终端在有源工作状态下的接收性能指标，核心指标为全向辐射灵敏度（TRS）和等效全向灵敏度（EIS）。不同频段下TRS指标的限值要求结合各频段的信号功率水平和当前主流终端的实际可实现水平综合确定。（3）抗干扰性能指标针对城市峡谷、室内等复杂电磁环境的应用场景，标准提出了终端的抗窄带干扰和抗宽带干扰能力指标要求，规定了干扰信号频偏范围、干扰信号功率水平及干扰场景下接收灵敏度最大允许恶化量等具体参数。（4）多路径适应性指标标准要求终端在多径传播环境下应保持良好的定位性能，对多径时延扩展、多径衰减等条件下的接收性能下降程度提出了限值要求，以评估终端在复杂环境中的实际可用性。3.4测试条件与环境要求为保障测试结果的可重复性与可比性，标准对测试环境作出明确规定：-微波暗室要求：标准规定被测终端的空间射频性能测试应在满足一定静区尺寸和反射电平要求的微波暗室内进行。暗室静区尺寸应不小于被测终端最大尺寸的1.5倍，静区内的反射电平应优于-30dB。-测量距离：远场测试条件下，天线测量距离满足远场条件（R≥2D²/λ，其中D为被测天线最大尺寸，λ为工作波长）；也允许采用紧缩场或球面近场测量方法。-终端状态要求：被测终端在测试过程中应处于正常工作状态（屏幕可处于熄屏状态），其卫星导航接收模块应正常工作，终端电池电量应保持充足（不低于总电量的50%），避免因终端功耗管理策略导致的接收性能异常。-测试频点设置：规定各北斗频段的中心频率、信号调制方式、码率等参数，作为测试信号配置的基本依据。3.5测量方法标准针对不同的性能指标规定了详细的测量方法。其中：-无源天线测试采用标准天线测量方法，使用矢量网络分析仪（VNA）作为主要测试设备。测量步骤包括：校准、被测终端天线端口连接、S参数扫描、方向图测试等。-有源OTA测试采用全自动三维转台配合测量接收系统进行。具体测试流程为：将终端置于转台中心并保证终端长轴方向与转台φ轴重合——设置综测仪输出标准北斗导航信号作为激励信号——控制转台在θ和φ两个维度上按照规定角度步进（如30°步进）逐点扫描——在每个方向上测量终端的接收灵敏度和解调性能指标——按照标准给出的加权算法对全空间测量结果进行加权计算得到TRS值。-多径测试中，采用标准规定的二径模型或信道仿真器构建多径传播场景，定量控制直达信号与反射信号之间的相对延迟和功率比，评估终端在多径条件下的性能退化程度。标准对测试结果的数据处理方法和不确定度分析亦提出了要求，规定了重复性条件下两次测量结果之差应不超过0.5dB。3.6结果判定准则标准对不同类别的技术指标给出了明确的合格判定准则。判定过程遵循"逐项判定、全部满足"的原则，即被测终端须满足标准中规定的所有必选指标要求，方可判定为合格。对于参考性指标，标准允许终端制造商在技术规格书中自行声明指标值，检测机构仅对声明的指标值进行验证测试。4国内外相关标准对比分析4.1国际相关标准现状在国际层面，与移动终端卫星导航射频性能测试相关的标准主要由3GPP和CTIA（美国无线通信与互联网协会）制定发布。其中，CTIA于2016年发布了《GNSSMobileStationOTAPerformanceTestPlan》（Version3.2），首次提出了基于GPSL1频段的移动终端辐射灵敏度（TRS）测试方法。3GPP在其TS37.571系列标准中给出了支持A-GNSS（辅助全球导航卫星系统）的用户设备（UE）的射频一致性测试方法。然而，上述国际标准主要针对GPS或Galileo系统设计，未涵盖北斗特有的B1I、B2a等频段信号；其测试频点、信号配置、指标限值等均不适用于北斗终端评测。本标准在充分借鉴CTIA和3GPP已有方法框架的基础上，结合北斗系统的信号特性进行了系统性适应性设计，有效填补了国际标准在北斗终端测试方面的空白。4.2与国内已有标准的关系国内已有标准如YD/T1540-2017《2G/3G/4G终端空间射频性能测试方法和限值》主要针对蜂窝通信终端在2G/3G/4G频段的空间射频性能测试，其测试方法框架（如暗室要求、测量距离等）可为本标准的实施提供参考，但其测试信号、信道配置和频段范围与北斗导航信号存在本质差异，无法直接使用。GB/T44183-2024的发布，与YDT1540形成了良好互补，前者覆盖卫星导航频段（L1/L2频段附近），后者覆盖蜂窝通信频段，共同构成了移动终端空间射频性能的完整标准体系。5主要参与编制单位5.1编制组构成本标准由中国通信标准化协会（CCSA）归口管理，具体编制工作由以下单位共同完成：中国信息通信研究院（牵头单位）、中国电子技术标准化研究院、中国计量科学研究院、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、北京北斗星通导航技术股份有限公司、和芯星通科技（北京）有限公司、展讯通信（上海）有限公司、北京邮电大学、中国卫星导航工程中心等。编制组汇集了来自科研院所、检测认证机构、设备制造商和高等院校等领域的技术专家，形成了产学研用相结合的编制工作团队。5.2牵头单位介绍：中国信息通信研究院中国信息通信研究院（ChinaAcademyofInformationandCommunicationsTechnology,CAICT）是工业和信息化部直属的科研事业单位，是我国信息通信领域最重要的国家级综合性研究机构之一。中国信通院始建于1957年，历经邮电部邮电科学研究院、信息产业部电信研究院等发展阶段，2017年更名为现名。经过六十余年的发展，中国信通院已形成以通信技术研究为核心、覆盖新一代信息技术各主要领域的综合科研能力，是我国信息通信领域国家标准和行业标准的重要起草单位，在国际电信联盟（ITU）、3GPP等国际标准化组织中也具有重要的影响力。在移动终端测试认证领域，中国信通院下属的泰尔终端实验室是国内权威的移动终端检测实验室之一，具备国际领先的OTA测试能力，建有大型微波暗室和多套球面近场测试系统，长期承担移动终端进网检测、CCC认证检测、型号核准测试等工作。实验室早在2007年即开始GPS移动终端空间射频性能的研究测试工作，积累了丰富的测试经验和数据基础。在本标准的编制过程中，中国信通院作为牵头单位承担了如下主要工作：一是组织起草标准草案框架和核心技术内容，负责标准编制工作的整体规划与进度管理；二是协调各参编单位的分工与协作，组织多次技术研讨会和专家评审会；三是牵头开展验证试验工作，组织多家终端厂商提供测试样机，利用泰尔终端实验室的暗室测试环境完成验证测试，并根据测试结果对指标限值进行校核修正；四是承担标准征求意见阶