5G NR主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz，又叫sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz-52.6GHz，通常被称为毫米波。5G毫米波具备频率宽带容量大，易与波束赋形结合，超低时延等多个突出优势，有利于推动工业互联网、AR/VR、云服务、实时计算等行业的发展。
早在2017年7月工信部已批复毫米波频段24.75~27.5GHz和37~42.5GHz用于5G技术研发测试，国内运营商也在积极进行毫米波频段的测试，时至今日，5G毫米波的测试已经取得非常显著的成效。
5G毫米波测试基于OTA测试形态已经确定，测试系统主要包括微波毫米波暗室、测试仪器、相关配件以及主控单元。
图1 毫米波5G系统OTA仿真测试示意图
毫米波OTA性能测试系统主要组成部分为：
①基站暗室：屏蔽干扰与反射信号，为创造可控的测试环境奠定基础。
②基站转台：用于旋转基站至适当的测试位置，且可通过转台来转动基站进行移动场景测试
③基站暗室探头：模拟基站/终端信号
④BS/UE变频器：实现信号高低频之间的转换，使得现有的商用信道模拟器支持毫米波性能测试
⑤终端暗室：屏蔽干扰与反射信号，为创造可控的测试环境奠定基础。
⑥终端暗室探头：下行模拟基站信号，使得毫米波终端接入到测试系统中；上行模拟终端发射信号，使得基站接收。
⑦无线信道仿真仪：完成上行和下行信道衰落模拟和干扰叠加，使得测试环境逼近外场真实移动环境。
测试系统设备的升级
A、暗室部件
国内厂家已经具备部署一体化暗室、转台、支架、滑轨和探头测试系统的能力。
图2 基站暗室全览图
图3 被测件转台示意图
图4 滑轨和天线支架一览图
图5 天线探头示意图
B、变频器部件
毫米波变频器是测试关键部件。下图为变频通道的基本框架图：
图6 OTA变频器框架图
坤恒顺维目前已经将成熟上下变频器应用于5G毫米波测试中。变频器内置两个独立的上下变频通道，每个变频通道具备独立的增益调节能力，通过接收来自变频器控制箱的触发和本振信号，单模块可以支持两个喇叭天线或者一个双极化喇叭天线的配置的全双工测试。单模块变频器实物图如下：
图7 OTA独立变频器外观图
C、信道仿真仪设备
坤恒顺维提供了基于新一代高性能硬件平台开发无线信道仿真仪，具有强大的运算资源，单台设备支持最高32x16@100MHz，以及最高1.6GHz的载波聚合，可以全面支持现有MIMO OTA的标准测试，并且支持MIMO OTA的后续技术演进。
图8 无线信道仿真仪
在面对毫米波基站KSW-OTA测试中能够提供灵活的测试带宽、探头个数和每逻辑通道最大多径数量配置方案以满足不同用户的测试需求，并在自动测试校准软件的协助下以较少的人工干预进行系统测试。一台KSW02B型无线信道仿真仪可以提供如下带宽配置。
| 序号 | 可配拓扑/端口 | 带宽 | 基站侧最多支持双极化探头个数 | 最多可支持接入终端个数 | 备注 |
|---|
| 1 | 16×8
全双工 | 400MHz | 8 | 4 | 每逻辑通道最大多径数量：24 |
| 2 | 16×4
全双工 | 800MHz | 8 | 2 | 每逻辑通道最大多径数量：16 |
| 3 | 32×8
全双工 | 400MHz | 16 | 4 | 每逻辑通道最大多径数量：16 |
| 4 | 8×4
全双工 | 800MHz | 4 | 2 | 每逻辑通道最大多径数量：24 |
基于毫米波基站MIMO-OTA的无线信道建模工具，主要用于对测试场景的3D仿真建模，生成信道仿真所需要的信道系数文件，为信道仿真器测试提供仿真数据。MIMO-OTA系统控制软件，是实现对变频器、无线信道仿真仪和暗室系统的整体控制以辅助实现OTA的系统测试。
图9 MIMO-OTA的无线信道建模工具配置
坤恒顺维提供MIMO-OTA系统控制软件，主要是实现对变频器、无线信道仿真仪和暗室系统的整体控制以辅助实现OTA的系统测试。其管理配置如下图所示：
图10 MIMO-OTA系统控制管理界面
测试方法和测试标准不断完善
中国5G毫米波测试标准组织IMT2020，也完成了若干5G毫米波的测试细则的起草和讨论，坤恒顺维也是参与单位之一。
据报道，在中国移动和中国信通院IMT-2020(5G)推进组指导下，国内通信设备厂家已经完成了5G毫米波独立组网下外场性能测试项目， 在DDDSU帧结构下单用户下行峰值速率超过7.2Gbps, DSUUU帧结构下单用户上行峰值速率超过2.2Gbps。
该毫米波测试系统，通过持续的技术创新构筑5G毫米波的极致性能，释放毫米波技术潜能，同时打造毫米波面向5.5G演进和发展的基础。
在功能测试中，国内通信设备厂商完成了独立组网（SA，Stand Alone）下不同时隙配比(DDDSU和DSUUU)的灵活帧结构、毫米波下行4*200MHz和上行2*200MHz频段内CA（Carrier Aggregation, 载波聚合）等测试项目。测试充分展示了当前5G毫米波解决方案在性能、技术方面的显著优势，也积极推动了毫米波产业的持续发展。
在外场单用户吞吐率性能测试中，测试结果接近理论峰值。采用DDDSU帧结构，毫米波单用户下行峰值速率大于7.2Gbps；采用DSUUU帧结构，毫米波单用户上行峰值速率大于2.2Gbps，通过毫米波设备厂商持续的技术创新，构筑了5G毫米波极致性能，也将使能未来5.5G上行超宽带业务的快速发展，比如机器视觉、高清视频回传等大上行业务。
综上所述，国内外诸多研究机构、运营商、设备厂家、仪表厂家在5G毫米波测试方面开展了大量工作，为5G 标准的制定提供了依据，为毫米波系统设计和性能测试提供了强大推动力。