5G通(tong)信及(ji)測試系統方案

產品(pin)綜(zong)述

方案設計(ji)目標(biao)

移(yi)動通信(xin)(xin)自20世紀(ji)80年(nian)(nian)代誕(dan)生以來，經(jing)過(guo)三(san)十多(duo)年(nian)(nian)的爆(bao)發式增長(chang)，已(yi)成為(wei)連(lian)接人(ren)類社(she)會的基礎(chu)信(xin)(xin)息網絡。移(yi)動通信(xin)(xin)的發展不僅深刻(ke)改變(bian)了人(ren)們的生活方(fang)式，而且已(yi)成為(wei)推(tui)動國民(min)經(jing)濟(ji)發展、提升社(she)會信(xin)(xin)息化水平的重要引擎。隨著4G進(jin)入規模商用(yong)階段，面向2020年(nian)(nian)及(ji)未來的第五代移(yi)動通信(xin)(xin)（5G）已(yi)成為(wei)全球研發熱(re)點。

5G將改(gai)變(bian)人們(men)的生活方式，主要(yao)體現在以(yi)下幾(ji)個方面(mian)：

1）人類從音頻世界向視頻世界跨(kua)越，感受(shou)“光纖般”視頻傳輸速度，“零”時延(yan)的使用(yong)體(ti)驗，讓人隨時可(ke)以身臨(lin)其境各種場合；

2）3D高清視頻，讓人(ren)在家就能體(ti)驗新的立體(ti)化感(gan)受；

3）高鐵飛機，不(bu)再是通信的障礙，隨(sui)時隨(sui)地通信體驗不(bu)變，實現(xian)信息隨(sui)心至；

4）智能安(an)全監控(kong)，實(shi)現人與(yu)物通信，滿足萬(wan)物觸手及。

5G目標(biao)就(jiu)是(shi)“信(xin)息隨心至，萬物(wu)觸手及”，作為(wei)面向2020年以及以后的(de)移動(dong)通(tong)信(xin)系(xi)統，將深(shen)入社會(hui)的(de)各個(ge)領域，作為(wei)基礎設施為(wei)未來(lai)社會(hui)的(de)各個(ge)領域提供*的(de)服(fu)務(wu)。超(chao)高(gao)速率、超(chao)低(di)時延、超(chao)高(gao)移動(dong)性(xing)(xing)、*連接能力(li)、超(chao)高(gao)流量(liang)密度(du)等(deng)6大特(te)性(xing)(xing)，像(xiang)美(mei)麗的(de)6個(ge)花瓣，絢麗多彩，支撐我們美(mei)好未來(lai)。

根據“5G之花(hua)”超高(gao)速(su)率(lv)、超低(di)時延(yan)、超高(gao)移動性、*連接能力、超高(gao)流量密度(du)6大特性，以及(ji)考(kao)慮“超、極、多、全、新”5大通(tong)(tong)信測(ce)試的難(nan)點，設(she)計5G通(tong)(tong)信及(ji)測(ce)試演示(shi)系統。整個系統重點體現5G兩個高(gao)速(su)，高(gao)速(su)速(su)率(lv)和高(gao)速(su)移動，結合5G物聯應用和未來產業(ye)測(ce)試痛點，設(she)計5G展示(shi)6大通(tong)(tong)信及(ji)測(ce)試演示(shi)場景，讓參觀者感(gan)受(shou)到5G將給我(wo)們生(sheng)活帶來哪些變化，具(ju)體場景展示(shi)如下(xia)：

1）“5G 3D高清視頻傳輸場景(jing)”

展示點：

*速：本(ben)系統(tong)展示體(ti)驗速率1Gbps

5G指標(biao)：體(ti)驗速(su)率：0.1-1Gbps

4G指(zhi)標：體(ti)驗(yan)速率(lv)：10Mbps

特點(dian)：*速(su)，通(tong)過(guo)(guo)5G 3D高清視頻展(zhan)示(shi)(shi)，讓人感知5G給人們生活(huo)帶來(lai)虛擬現(xian)實切(qie)身體(ti)驗，通(tong)過(guo)(guo)5G空口實時監測系統展(zhan)示(shi)(shi)5G高速(su)傳輸(shu)速(su)率和動(dong)態信令變化(hua)。

2）“多用(yong)戶視頻監控場景(jing)”

展示點：

峰值速率：本(ben)系(xi)統展示峰值速率9Gbps

5G指標(biao)：峰值速率(lv)10Gbps

4G指標：峰值速率1Gbps

特點：多(duo)用戶，多(duo)用戶視頻高速實(shi)(shi)時監控(kong)，展顯峰(feng)值(zhi)速率9Gbps多(duo)用戶上行(xing)(xing)傳輸(shu)，同(tong)時通過5G空口實(shi)(shi)時監測系(xi)統進行(xing)(xing)多(duo)用戶業務跟蹤展示5G系(xi)統多(duo)用戶高速峰(feng)值(zhi)速率傳輸(shu)能(neng)力。

3）“高鐵通(tong)信模擬及解(jie)析(xi)場景(jing)”

展示(shi)點：

高(gao)移(yi)動(dong)性：本(ben)系統高(gao)鐵(tie)移(yi)動(dong)速(su)率500km/h

5G指標(biao)：移動速(su)率：500km/h

4G指標：移動速率：100km/h；

特點：高(gao)速移(yi)(yi)動(dong)，展(zhan)示(shi)不同移(yi)(yi)動(dong)特性(xing)下，5G通(tong)信(xin)參(can)數與通(tong)信(xin)質量的變化(hua)，通(tong)過(guo)(guo)500公里每小時高(gao)鐵環(huan)境設置(zhi)，展(zhan)示(shi)5G應對高(gao)速移(yi)(yi)動(dong)能力；通(tong)過(guo)(guo)高(gao)性(xing)能實(shi)時分析儀器設備動(dong)態展(zhan)示(shi)不同高(gao)速場景帶(dai)來信(xin)號解析參(can)數變化(hua)。

4）“5G毫(hao)米(mi)波傳輸(shu)及分布式電(dian)磁環境(jing)監測場景(jing)”

展示點：

高頻段：本系(xi)統展示(shi)毫米(mi)波通信66GHz，帶寬：1GHz

5G指標(biao)：毫米(mi)波頻段6-100GHz，帶寬500MHz、1GHz、2GHz

4G指標(biao)：頻段：6GHz以下，帶寬(kuan)：100MHz

特點1： 毫(hao)(hao)米波、大帶寬，通過定制(zhi)化5G毫(hao)(hao)米波基站和(he)毫(hao)(hao)米波終端模擬器進行視頻傳輸展示，展現我所毫(hao)(hao)米波設計和(he)測(ce)試能力。

特點(dian)2： 通過分布式電(dian)(dian)磁環境(jing)監測系統展(zhan)示，展(zhan)現我所(suo)具有高復雜電(dian)(dian)磁環境(jing)的精細、實(shi)時、平臺式的監測能力(li)。

5）“5G物聯智能家居安全監控演示場景(jing)”

展示(shi)點：

低功(gong)耗大連(lian)接(jie)：本系統展(zhan)示連(lian)接(jie)數密度100萬(wan)個/km2

5G指標：連接數密度100萬個/km2

4G指標(biao)：連(lian)接(jie)數密(mi)度10萬個/km2；

特點： 萬物互(hu)聯(lian)，通過燃氣泄漏監控、火災探測、防(fang)盜監控、視(shi)頻監控等進行全套智(zhi)能家居系(xi)統設計，依靠定制化基(ji)站無線(xian)傳輸報警信(xin)息至用戶(hu)終(zhong)端，展現5G物聯(lian)強大應(ying)用。

功能特點

 5G通信及測試演示系統

5G 3D高清視頻傳輸(shu)演(yan)示場(chang)景

1）展(zhan)示點

*速：本系統展示(shi)體驗速率(lv)1Gbps

5G指標：體(ti)(ti)驗速率：0.1-1Gbps

4G指標：體驗速率：10Mbps

2）系統框(kuang)圖及展示效果圖

3）CETC開發的主要(yao)設(she)備(bei)

ATCA（高級通信計算平臺）：核心設備，中電科儀器儀表公司(si)開發5G高速物(wu)理層(ceng)軟件(jian)、多塊(kuai)多核DSP芯片(pian)開發的硬件(jian)板(ban)卡，實現5G高速物(wu)理層(ceng)功能，滿(man)足(zu)1Gbps體驗(yan)速率。

5G空口監測(ce)儀(yi)：核心(xin)設(she)備，中電科儀(yi)器儀(yi)表公司開(kai)發5G空口監測(ce)儀(yi)，采用高性能(neng)寬帶射(she)頻(pin)接(jie)收、大動態范圍全數字中頻(pin)處理、高速(su)實時的(de)網絡協議(yi)棧分析等多項核心(xin)技術(shu)，滿足(zu)5G上行/下行實時接(jie)收分析處理需(xu)求，滿足(zu)1Gbps體驗(yan)速(su)率用戶業務和(he)信(xin)令展示(shi)。

天(tian)線(xian)：輔助設備， 中(zhong)電科儀器儀表公司開發5G天(tian)線(xian)、基于有源陣(zhen)列天(tian)線(xian)，采用有源相控陣(zhen)天(tian)線(xian)設計技術(shu)，滿(man)足實(shi)時傳輸(shu)大(da)量(liang)數據需求，實(shi)現(xian)5G通信(xin)信(xin)號(hao)大(da)帶寬傳輸(shu)功能，滿(man)足1Gbps體驗(yan)速(su)率。

4）展(zhan)示空間和(he)系統功(gong)耗

展(zhan)示空間(jian)：長×寬(kuan)×高:6.0m×1.0m ×2.5m

系(xi)統(tong)功耗：6kW

5G多(duo)用戶視(shi)頻監控演示(shi)場景

1）展示點

峰(feng)值(zhi)速(su)率：本系統展示峰(feng)值(zhi)速(su)率9Gbps

5G指(zhi)標：峰(feng)值速率(lv)10Gbps

4G指標：峰值速(su)率1Gbps

2）系統(tong)框(kuang)圖及展示效果(guo)圖

 3）CETC開發的主要設備

5G網絡視(shi)(shi)頻監控(kong)軟件：核心設(she)備(bei)，海康威視(shi)(shi)開(kai)發5G視(shi)(shi)頻監控(kong)軟件，采用(yong)多(duo)(duo)數據(ju)(ju)流分割(ge)下(xia)的不同(tong)(tong)通道并行預覽(lan)與回放(fang)技(ji)術，實(shi)現最大32路(lu)720P格式高(gao)清視(shi)(shi)頻同(tong)(tong)步回放(fang)功能，通過5G高(gao)速網絡實(shi)現移(yi)動高(gao)清多(duo)(duo)路(lu)視(shi)(shi)頻大數據(ju)(ju)量業務處理，實(shi)現多(duo)(duo)用(yong)戶無線海量數據(ju)(ju)并行監控(kong)處理需求。

5G空口(kou)監(jian)測(ce)(ce)儀：核(he)心設備(bei)，中電科儀器(qi)儀表公司5G空口(kou)監(jian)測(ce)(ce)儀，采(cai)用高性能寬(kuan)帶射頻接(jie)(jie)收(shou)、大動態(tai)范(fan)圍全數字(zi)中頻處(chu)理、高速實(shi)時的網絡協議(yi)棧(zhan)分(fen)析等(deng)多項核(he)心技術，滿(man)足5G上行/下行實(shi)時接(jie)(jie)收(shou)分(fen)析處(chu)理需(xu)求(qiu)，滿(man)足1Gbps體(ti)驗速率用戶業務(wu)和信(xin)令展示。

5G無(wu)線視頻(pin)采(cai)集(ji)設(she)(she)(she)備：核心(xin)設(she)(she)(she)備，開發高(gao)(gao)清監控攝像設(she)(she)(she)備和CPE（5G無(wu)線傳(chuan)輸設(she)(she)(she)備）組成5G無(wu)線視頻(pin)采(cai)集(ji)設(she)(she)(she)備，基于高(gao)(gao)速采(cai)集(ji)和硬件無(wu)損高(gao)(gao)壓縮(suo)率(lv)算法的(de)(de)并(bing)行(xing)采(cai)集(ji)設(she)(she)(she)備模塊，實現5G海量高(gao)(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)視頻(pin)的(de)(de)前端采(cai)集(ji)功能(neng)，滿足多用戶并(bing)行(xing)高(gao)(gao)速率(lv)傳(chuan)輸用戶展示(shi)。

ATCA（高(gao)級通(tong)信(xin)計算平臺）：核心(xin)設備， 中電科(ke)儀器(qi)儀表公司開發(fa)5G高(gao)速(su)物理層(ceng)(ceng)軟(ruan)件、多塊多核DSP芯片開發(fa)的硬件板卡，實現5G高(gao)速(su)物理層(ceng)(ceng)功(gong)能(neng)，滿足(zu)1Gbps體(ti)驗速(su)率。

天(tian)(tian)線(xian)(xian)：輔助(zhu)設備，開發5G天(tian)(tian)線(xian)(xian)、有源(yuan)陣列天(tian)(tian)線(xian)(xian)，采用有源(yuan)相控陣天(tian)(tian)線(xian)(xian)設計技術(shu)，滿足實時(shi)傳(chuan)輸(shu)(shu)大量數據需求(qiu)，實現5G通(tong)信(xin)信(xin)號大帶寬(kuan)傳(chuan)輸(shu)(shu)功能，滿足1Gbps體驗速率。

4）展示空間和系統功耗(hao)

展示空間：長(chang)×寬×高(gao):7.0m×1.0m ×2.5m

系統功(gong)耗(hao)：9kW

5G高鐵(tie)通信模擬(ni)及解(jie)析演示場景(jing)

    1）展示點

高(gao)移動(dong)性：本系統展示終端(duan)快(kuai)速移動(dong)時(shi)的(de)信號高(gao)質量傳輸

    移動速率：500km/h

5G指標：移動速率：500km/h；

4G指標(biao)：移動速率(lv)：100km/h；

2）系統框圖及展示效果(guo)圖

3）CETC開發的主(zhu)要設備

高(gao)性(xing)能(neng)復(fu)雜信(xin)號解(jie)(jie)調分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)表(biao)：核心(xin)設(she)備，中電科(ke)儀(yi)器儀(yi)表(biao)公(gong)司開發高(gao)性(xing)能(neng)復(fu)雜信(xin)號解(jie)(jie)調分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)表(biao)，采用5G無線網(wang)絡信(xin)令與時、頻、碼多域(yu)信(xin)號聯合(he)處理技術(shu)，實(shi)現高(gao)鐵(tie)500公(gong)里每小(xiao)時高(gao)速移動(dong)場(chang)景下5G基站信(xin)號接收(shou)和解(jie)(jie)析(xi)(xi)，實(shi)現5G高(gao)鐵(tie)高(gao)速移動(dong)通信(xin)的處理需求。

5G基(ji)站(zhan)模擬器：核心(xin)設備，中電科儀(yi)器儀(yi)表公司開發5G基(ji)站(zhan)模擬器，采用(yong)*樣值符號(hao)同步提取(qu)技術(shu)，解(jie)決5G通信(xin)(xin)數字重采樣過程中信(xin)(xin)號(hao)模擬(ni)失真難題，支持5G基(ji)(ji)站標準模擬(ni)，實現5G新波形新多址基(ji)(ji)站信(xin)(xin)號(hao)模擬(ni)功能，滿足500km/h高(gao)移(yi)動性(xing)展示需求(qiu)。

4）展示空間(jian)和系統功耗

展示空間：長×寬×高(gao):3.0m×1.0m ×2.5m

系(xi)統功(gong)耗：1.6kW

5G毫(hao)米波(bo)傳(chuan)輸及分布式(shi)電(dian)磁環境監測演(yan)示場(chang)景(jing)

1）展示點

高頻段：本系統(tong)展示毫米波大帶(dai)寬通信

毫米波頻段：66GHz，帶(dai)寬：1GHz

5G指標(biao)：毫米波頻段：6-100GHz，帶寬：500MHz、1GHz、2GHz

4G指標：頻段(duan)：6GHz以下，帶(dai)寬(kuan)：100MHz

        ;2）系(xi)統(tong)框圖(tu)(tu)及(ji)展示效(xiao)果(guo)圖(tu)(tu)

3）CETC開發的主要設備

毫米(mi)(mi)波寬(kuan)帶(dai)接收機：核心設備，中電科(ke)儀器儀表公司開發毫米(mi)(mi)波寬(kuan)帶(dai)接收機，采用(yong)大帶(dai)寬(kuan)、低(di)群時延、低(di)噪聲毫米(mi)(mi)波上下(xia)變頻(pin)設計技術，降低(di)信(xin)號傳輸(shu)(shu)性(xing)能失真(zhen)，實(shi)現毫米(mi)(mi)波高(gao)頻(pin)段5G大帶(dai)寬(kuan)信(xin)號傳輸(shu)(shu)抓(zhua)取和解(jie)析，實(shi)現5G毫米(mi)(mi)波高(gao)頻(pin)段通信(xin)的處(chu)理需求。

5G毫米(mi)波器部(bu)件(jian)：核(he)心(xin)模塊，中電科儀器儀表公司開發5G毫米(mi)波器部(bu)件(jian)，微波毫米(mi)波半導體(ti)器件(jian)、微波毫米(mi)波模擬(ni)集成(cheng)電路和(he)超高(gao)(gao)速數字集成(cheng)電路，實(shi)現高(gao)(gao)頻(pin)率、大寬(kuan)帶和(he)高(gao)(gao)可靠等功能，滿足(zu)5G毫米(mi)波高(gao)(gao)頻(pin)段通信設備(bei)設計(ji)需(xu)求。

5G基站模擬器：核心設備，中(zhong)電科儀器儀表(biao)公司(si)開發(fa)5G基站模擬器，采用*樣值符(fu)號同步提取技術，解決5G通信(xin)數(shu)字重采樣過程中的信(xin)號模擬(ni)失(shi)真難題，支持5G基(ji)站標準模擬(ni)，實現5G新(xin)波形新(xin)多(duo)址基(ji)站信(xin)號模擬(ni)功能(neng)，滿足500km/h高移動性展示需求。

毫(hao)米波天(tian)線(xian)：輔助(zhu)設備， 中電科儀器(qi)儀表公司開發毫(hao)米波天(tian)線(xian)，采用毫(hao)米波有源相(xiang)控陣天(tian)線(xian)設計(ji)技術，滿足(zu)實(shi)時傳輸大(da)量數據需求，實(shi)現5G毫(hao)米波大(da)帶寬傳輸功能。

4）展示(shi)空間和系統功(gong)耗

展示空間：長×;寬×高:3.0m×1.0m ×2.5m

系統功耗：1kW

5G物(wu)聯智能家居安全監(jian)控演示場景(jing)

1）展示點(dian)

低(di)功耗大連(lian)接：本系統展示(shi)連(lian)接數密度100萬個/km2

5G指標(biao)：100萬個/km2；

4G指標(biao)：10萬(wan)個/km2；

2）系統框(kuang)圖及展(zhan)示效果圖

3）CETC開發的主要(yao)設備(bei)

物聯(lian)探測設(she)備：核心設(she)備，中電(dian)科(ke)儀器儀表公司開發5G物聯(lian)探測設(she)備，采(cai)用分布感知技(ji)(ji)術、超低功(gong)耗傳感技(ji)(ji)術、智能(neng)煙霧檢測技(ji)(ji)術，完成各種(zhong)傳感信號的(de)實時采(cai)集，展現多種(zhong)信號智能(neng)感知能(neng)力，滿足行業數字化在敏捷(jie)連接、實時業務等關(guan)鍵(jian)需求(qiu)。

智能(neng)(neng)物(wu)聯(lian)信(xin)息處(chu)理軟件(jian)：核心軟件(jian)，中電(dian)科(ke)儀器儀表公司開發智能(neng)(neng)物(wu)聯(lian)信(xin)息處(chu)理軟件(jian)，采用(yong)邊(bian)(bian)緣(yuan)計算技術，在數據(ju)(ju)源頭的網絡邊(bian)(bian)緣(yuan)側，融合網絡、計算、存儲、應(ying)(ying)用(yong)能(neng)(neng)力，滿足(zu)行業數字(zi)化在數據(ju)(ju)優(you)化、應(ying)(ying)用(yong)智能(neng)(neng)等關鍵需求。

4）展示(shi)空間(jian)和系統功(gong)耗

展示空間：長×寬×高(gao):1.5m×1.0m ×2m

系統功(gong)耗：0.2kW