IMT-2020(5G)推进组技术研发试验第二阶段(技术方案验证工作)测试规范出炉过程

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根据2016年1月7号IMT-2020推进组的“《5G技术研发试验总体方案》先容”文档，国内5G试验分为两步实施，即2015年~2018年的技术研发试验阶段和2018年~2020年的产品研发试验阶段。其中，技术研发试验由中国信息通信研究院牵头组织，运营企业、设备企业及科研机构共同参与；产品研发试验由国内运营企业牵头组织，设备企业及科研机构共同参与。

2015年~2018年的技术研发试验划分为三个阶段：
        关键技术验证（2015.9~2016.9）：单点关键技术样机性能测试。
        技术方案验证（2016.6~2017.9）：融合多种关键技术，开展单基站性能测试。
        系统验证（2017.6~2018.10）：5G系统的组网技术性能测试；5G典型业务演示。

2016年9月22号北京中国国际展览中心举办的首届5G创新发展高峰论坛上，IMT-2020(5G)推进组隆重发布了中国5G技术研发试验的第一阶段的关键技术验证的测试结果，并强调第二阶段试验将重点开展面向移动互联网、低时延高可靠和低功耗大连接三大5G典型场景的无线空口和网络技术方案的研发和试验，并计划在2017年底前完成。那么，到目前为止，第二阶段的测试工作进展如何哪？
ITU确定的5G三大类应用场景分别为增强移动宽带、海量机器类通信和超高可靠低时延通信，而IMT-2020(5G)推进组将移动宽带场景进一步划分为连续广域覆盖和热点高容量场景两种类型。IMT-2020(5G)推进组于2015年2月发布的“5G概念白皮书”中提到，从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，可归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠四个5G主要技术场景。
  
“5G概念白皮书”对各种场景下所对应的关键技术指标进行了简单分类，比如连续广域覆盖下关注用户体验速率；热点高容量场景下则关注用户体验速率、峰值速率以及流量密度；低功耗大连接场景下则关注连接数密度；低时延高可靠场景下关注各类时延和可靠性等指标。

2016年7月，IMT-2020(5G)推进组颁布了“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”，对5G技术研发试验第二阶段（技术方案验证）的试验样机设备的功能、性能以及射频等方面进行了规定，用以引导系统设备厂商在5G技术研发试验技术方案验证阶段的样机开发。

在“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”中，以上述四类基本场景为基础，将热点高容量划分为高频和低频部分，另外还增加了高低频混合场景以及其他混合场景，所以共考虑7类不同的场景，即：
        连续广域覆盖
        热点高容量（高频）
        热点高容量（低频）
        低功耗大连接
        低时延高可靠
        高低频混合场景
        其它混合场景

对于不同测试场景，“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”规定了相应的基站和终端的天线配置类型，并从小区峰值速率、用户体验速率、频谱效率、空口时延、可靠性以及连接数密度等方面对各类场景进行了性能指标方面的要求。举例来讲，连续广域覆盖和高频热点场景下需要满足小区峰值速率、体验速率以及频谱效率的要求；而低时延高可靠则规定了空口时延和可靠性指标；低功耗大连接则以连接数密度作为性能评判标准；各类混合场景则可能需要针对高低频和混合场景来定义相应的指标。
更为重要的是，对于各类场景，需要结合5G关键技术，验证参数集和新型帧结构、大规模天线、新型多址、新型多载波、新型调制编码等特性，从而明确5G关键技术在不同场景下的具体应用特性。
另外，“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”中对设备的射频特性也进行了规定，涉及工作频段、系统带宽、射频通道数目、发射机和接收机指标等方面。其中，低频采用3400MHz - 3600MHz频段，系统射频带宽为200MHz，射频通道数>64；高频则可在多种可用频段上采用>500MHz的射频带宽以及4个以上的射频通道来进行性能验证工作。
最后，为了实现仪表和设备的对接，“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”中还定义了终端发射口与基站发射口的开放接口，对指标及测量仪表的类型以及输出结果等内容进行了说明。

以“5G技术方案验证试验样机设备技术要求”为基础，IMT-2020(5G)推进组从2016年8月份开始负责进行第二阶段测试规范的编写工作，先后经过4次集中讨论会议，目前已经初步形成了测试规范征求意见稿。

2016年8月18日召开的第一次5G技术研发试验第二阶段测试规范讨论会上，IMT-2020(5G)推进组与来自运营企业、设备制造企业、芯片企业以及仪表企业的专家达成协议，针对7种场景分别编写一本测试规范，其中包括射频测试、功能测试和性能测试（进一步分为实验室性能测试和外场性能测试）等内容，并确定由国内三大厂家即HUAWEI、中兴和大唐牵头，联合各单位共同完成各个规范的编写工作。牵头单位负责收集各参与单位撰写的测试项(test case)，组织线下讨论，并形成规范初稿。
第一次会议中还对规范文档的架构进行了讨论，对测试规范的结构、内容及章节等及进行了讨论，从而有助于后续7本测试规范的编写格式的规范化工作。为了充分验证设备的各项功能和性能，推进组还强调系统厂商与仪表厂商实现联合，完成对接测试工作。
2016/9/20号召开的第二次规范讨论会中，对已经形成的规范草案进行了讨论，涉及5G基本特性的内容强调遵循已经达成的5G标准，如子载波间隔需要采用15*2^n，其他相关内容则共同协商讨论决定，如4.4~4.99GHz厂家可作为可选测试频段等。针对7类场景下的测试规范，逐一逐字逐句进行了讨论和梳理，包括一些关键指标的概念和定义、关键技术的应用和理解、测试目的、系统和参数配置、测试内容、测试方法、记录内容和评判标准，以及测试内容对未来网络建设的意义等。讨论中本着求同存异的原则，既敬重各个厂家的独特技术实现，又考虑到设备和技术的共同特性，使得测试规范能够包容各个厂家的意见，从而有助于单个厂家技术能力的体现和不同厂家间的性能/功能对比分析等工作。
经过了牵头单位的邮件讨论和内部讨论等工作，于2016年10月12号召开的第三次规范讨论会议和10/31号召开的第四次规范讨论会议针对各个场景、技术点、测试内容和技术细节以及文字描述等方面进行了充分的讨论和修正工作。
讨论过程中，运营商代表进一步明确和阐述了设备需求；仪表厂家对射频测试配置和指标要求等工作提供了极具价值的建议，对时延测试所需的数据收发工作提供了充分的支撑；设备厂家则充分显示了各类技术能力和实力，展示了对5G标准的深入认识以及对测试内容的深入理解，并对各个技术细节进行了充分的沟通和讨论。IMT-2020(5G)推进组则在技术讨论和规范编写中起到了协调和引导的关键作用，对测试项目的技术理解和测试内容的取舍修正等工作起到决定性作用。各个参与单位分工协作，开诚布公，使得前5G时代的测试规范征求意见稿得以顺利定稿，也为中国5G技术的应用和推广奠定了坚实基础。

诸位有望在近期看到IMT-2020(5G)推进组颁布的5G测试规范征求意见稿，也可能在未来的某个时间点上进入到5G测试和优化等工作上来。如果本文能有助于大家理解测试规范中所包含的更深的内容，理解通信工编辑为此付出的努力，理解中国5G通过道路上迈开的第一步的艰辛和扎实。

来自微信公众号：5G通信技术