3GPP的5G系列OTA標(biāo)準(zhǔn)（六）

接著上篇內(nèi)容，我們繼續(xù)來(lái)學(xué)習(xí)剩下的幾個(gè)OTA標(biāo)準(zhǔn)。

01、TR 38.827

標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3519

之前說(shuō)過在3GPP的5G NR 38系列標(biāo)準(zhǔn)中，38.7××之后為TR技術(shù)報(bào)告，一般作為前面TS測(cè)試規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)的前傳和支撐。但在TR系列標(biāo)準(zhǔn)中，還會(huì)有前傳的前傳，TR38.827就是這樣一個(gè)起始于2018年，研究到R16凍結(jié)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它的最新版本截止于2022年9月。研究的內(nèi)容仍然是用于FR1和FR2的NR終端MIMO OTA指標(biāo)和測(cè)試方法，以及相關(guān)的測(cè)量不確定性預(yù)算。

雖然說(shuō)有很多內(nèi)容，已經(jīng)被寫入TS 規(guī)范，我們可以直接參考不斷更新的TS標(biāo)準(zhǔn)，比如我們?cè)?GPP的5G系列OTA標(biāo)準(zhǔn)（三）中提到的TS38.151和在3GPP的5G系列OTA標(biāo)準(zhǔn)（四）中提到的TS38.551。但有些原始信息還是保留在了最初的研究報(bào)告中。

例如，有關(guān)FR1的Radiated Two Stage (RTS)輻射兩階段法的相關(guān)描述，?并沒有進(jìn)入到TS規(guī)范系列，所以我們只能去查找TR38.827。下圖是一個(gè)用于2x2或 4x4 NR FR1 MIMO OTA測(cè)試的RTS系統(tǒng)布局示例。

那么為什么叫做兩階段法，或者兩步法呢？因?yàn)榈谝徊揭M(jìn)行DUT的天線方向圖的測(cè)試，DUT 需要具備測(cè)量入射到 DUT 天線的已知信號(hào)的振幅和相對(duì)相位的功能。這種功能通常稱為天線測(cè)試功能（Antenna Test Function），使用 SS 參考信號(hào)每支路的接收功率（SS-RSRPB）和 SS 參考信號(hào)天線相對(duì)相位（SS-RSARP）測(cè)量。第二步是無(wú)線信道的校準(zhǔn)和吞吐量測(cè)量。下圖是一個(gè)2 x 2 MIMO 配置舉例。首先把指定的基站天線模式作為 Tx 天線模式加載到信道仿真器中，而在第一階段獲得的 DUT 的天線方向圖作為 Rx 天線模式加載到信道仿真器中，然后將兩者與空間信道模型卷積，來(lái)評(píng)估DUT性能。這一過程會(huì)在DUT接收機(jī)上產(chǎn)生DUT在所選二維或三維空間場(chǎng)中接收到的信號(hào)。

02、TR 38.834/TR38.870

TR38.834標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3895

TR38.870標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4134

這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為什么放在一起說(shuō)？因?yàn)樘嗨屏耍际荈R1的UE的TRP和TRS的測(cè)試方法研究。而且834又是870的前傳。TR38.834是R17時(shí)期的工作內(nèi)容，由于內(nèi)容還未完結(jié)，所以在R18又繼續(xù)發(fā)展了TR38.870，加入了新的內(nèi)容。

那么新的內(nèi)容有什么呢？

首先最關(guān)鍵的就是在R18的38.870中，RC（reverberation chamber）也就是混響室被寫入作為TRP和TRS的測(cè)量方法。而在之前的38.834中只描述了AC（Anechoic Chamber）也就是傳統(tǒng)暗室的測(cè)量方法。

混響室測(cè)試環(huán)境和方法的引入具有重要的意義，在降低測(cè)量時(shí)間和測(cè)試成本方面，帶來(lái)了很大的便利。雖然還有更多的測(cè)試和研究等待開展，以及測(cè)試方案的具體執(zhí)行方式等等。說(shuō)到TRP和TRS的測(cè)量時(shí)間，傳統(tǒng)暗室確實(shí)劣勢(shì)明顯，但也在持續(xù)的改進(jìn)中。在38.834中就給出了關(guān)于降低測(cè)量時(shí)間的章節(jié)標(biāo)題，但內(nèi)容是空白的。

所以第二點(diǎn)，到了38.870，關(guān)于降低測(cè)試時(shí)間這一部分內(nèi)容也取得了一些進(jìn)展。研究的關(guān)鍵點(diǎn)還是盡量去減少采樣的角度間隔，如下圖所示，從左到右分別是1°間隔，15°間隔和45°間隔的球面掃描圖。

具體方法是：將1°間隔測(cè)量得到的TRP作為參考TRP，在Y軸上用10k個(gè)隨機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，然后在Z軸上映射到1°間隔方向圖上，計(jì)算10k個(gè)不同TRP的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及與參考 TRP 的平均誤差。下表是對(duì)3GHz以上頻率的各種恒定角度間隔下10k次旋轉(zhuǎn)后TRP的標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均誤差。中間一列表示正交的類型。

除此之外，還有一種外推的方法被研究。在我們測(cè)試的過程中，180° 極點(diǎn)處的 EIRP 通常會(huì)由于夾具或者轉(zhuǎn)臺(tái)的阻擋而被忽略，對(duì)于45°角度間隔共有26個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的影響也許不大，而對(duì)于60°角度間隔只有14 個(gè)點(diǎn)的網(wǎng)格，那么忽略這個(gè)點(diǎn)的值或者這個(gè)點(diǎn)測(cè)量的不準(zhǔn)確性，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的小幅增加，出現(xiàn)不可接受的平均誤差。如果考慮60°的角度采樣，那么使用外推法的優(yōu)勢(shì)就明顯了，未來(lái)IoT或RedCap設(shè)備可考慮這樣使用。并且對(duì)于3GHz以上的TRP 測(cè)量，180°處的外推是有必要的，它可以從 135° 處現(xiàn)有的 8 個(gè)測(cè)量點(diǎn)或165° 處的兩個(gè)近鄰測(cè)量點(diǎn)來(lái)獲取。

03、TR38.810/TR38.884/TR38.871

TR38.810標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3218

TR38.884標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3707

TR38.871標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4058

首先這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)FR2終端的。

TR38.810是早在2017年就開始研究的標(biāo)準(zhǔn)，到2020年基本上就不再更新了，到2023年又新增了近場(chǎng)測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容，關(guān)于這一點(diǎn)，我們?cè)诮鼒?chǎng)究竟能不能測(cè)量寬帶調(diào)制信號(hào)中介紹過。它研究的目標(biāo)就是FR2頻段NR UE的射頻、RRM和解調(diào)性能OTA 測(cè)試方法、相關(guān)的測(cè)量不確定性預(yù)算和測(cè)試容差。

TR38.884則是以38.810為基礎(chǔ)，做了進(jìn)一步的增強(qiáng)。它是從2019年開始研究，2022年9月最后一次更新。增強(qiáng)的內(nèi)容，比如說(shuō)頻率研究到了71GHz，增加了對(duì)FR2-2頻段的RRM和解調(diào)測(cè)試的相關(guān)研究。例如下表是針對(duì)不同F(xiàn)R2頻率下，在兩種靜區(qū)（QZ）尺寸下，天線孔徑D=5厘米時(shí)直接遠(yuǎn)場(chǎng)（DFF：Direct Far Field）系統(tǒng)的最小測(cè)試距離，單位m：

f?[GHz]??QZ?[15cm]??QZ?[30cm]??24.25????0.45??????0.53??30???????0.55??????0.63??40???????0.72??????0.79??50???????0.88??????0.96??52.6?????0.93??????1.00??71???????1.23??????1.31

并增加了對(duì)極端溫度條件下測(cè)試的支持。下圖是緊縮場(chǎng)環(huán)境下，在被測(cè)設(shè)備區(qū)域加入ETC（Extreme temperature conditions）裝置測(cè)試的舉例。此外，還有對(duì)降低測(cè)量時(shí)間的研究，方法跟上面38.870提到的方法類似。

TR38.871，又是基于38.884，進(jìn)一步增強(qiáng) NR MIMO 的多Rx鏈路DL 接收。因?yàn)橐獮榫哂卸郣x鏈路DL接收功能的UE定義新的要求，需要增強(qiáng)射頻、RRM和解調(diào)的FR2測(cè)試方法。38.871就是用于驗(yàn)證具有多Rx鏈路DL接收功能的FR2 UE的這些新要求。

基于對(duì)七種不同情況的分析，包括系統(tǒng)復(fù)雜性、暗室占地面積、現(xiàn)有系統(tǒng)的可升級(jí)性、開發(fā)準(zhǔn)備時(shí)間、測(cè)量不確定度和測(cè)試時(shí)間等方面的分析，Rel-18 選擇了 AoA1 和 AoA2 之間固定角度偏移的全自由度測(cè)量設(shè)置作為基線（baseline）。也就是說(shuō)，基于 AoA1 的全自由度，AoA1 和 AoA2 之間有固定的角度偏移，AoA1 和 AoA2 之間的角度間隔在測(cè)試期間不會(huì)改變。測(cè)量設(shè)置示例見下圖，藍(lán)色代表AoA1，紅色代表AoA2。其中探頭位置、探頭數(shù)量和探頭類型（DFF、IFF）均為任意選擇。