创远信科6G概念验证测试平台,助力6G设备原理性验证

2026-09-22 09:36:00
作者:创远信科
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01

6G研发进入关键窗口期,6G正从愿景走向原型验证

6G的标准化已经有明确时间表:3GPP已批准 Rel.21时间表,预计2028年12月完成功能冻结,2029年3月冻结接口规范,2030年前后启动商用。工信部于2026年5月批复6GHz频段6G试验频率使用许可,正加快推进第二阶段6G技术试验。6G从原型机研发到预商用设备测试的全链条,正在为无线通信测试设备打开全新的增量空间。

6G当前尚无统一标准,大量技术构想需要在实验室环境中快速搭建、快速验证。一套可靠的端到端概念验证测试平台,核心在于矢量信号发生器和信号与频谱分析仪的协同配合:矢量信号发生器负责生成符合6G候选波形的高质量调制信号,信号与频谱分析仪负责对接收信号进行高精度解调与性能评估。

02

6G概念验证的挑战

6G的技术愿景对测试测量提出了前所未有的挑战。更高的载波频率(毫米波乃至太赫兹(886043)频段)、更大的信号带宽(GHz级别)、更复杂的调制方式(可能高达4096QAM),以及通感一体、AI原生空口等全新架构——这些技术方向都需要在真实的信号收发链路上进行端到端的概念验证。

目前全球6G频段布局大致分三块:6GHz频段(6425-7125MHz)被视为“黄金频谱”,中国已率先批复试验频率;FR3(7-24GHz)被视为6G中频候选频段;再往上,还有毫米波乃至亚太赫兹(886043)频段。

5G(885556)单载波最大带宽为100MHz(毫米波频段可达400MHz),而6G的目标,是要提升到GHz级。2GHz的大带宽测试测量,意味着仪器要同时产生、采集并分析2GHz宽的信号——这对矢量信号发生器的调制带宽、信号与频谱分析仪的分析带宽和数据吞吐能力,都提出了数量级的挑战。

大带宽的价值在于:6G的峰值速率、通感一体、确定性低时延等核心能力,都

建立在更宽的频谱利用之上。

在这个过程中,测试仪器始终是“先行者”:从标准制定、设备研发到现网验证,每一项6G技术都离不开测试测量。原理性验证只是第一步,接下来还有外场试验、规模组网等更多关卡要闯。

这些因素把测量同时逼向灵敏度极限和相位噪声极限。底噪决定“能不能看见”,相噪决定“测得准不准”;两者共同决定信号与频谱分析仪的剩余EVM。如果剩余 EVM与被测件同量级,测到的就是“仪器+链路”的性能,而不是DUT的真实性能,原理性验证就失效了。同时,原理性验证还要测杂散、谐波(HLIT)、邻道泄漏,需要“强载波+远低于它的弱信号”同时可见,那就需要不开预放的DANL来决定动态范围的下限。

除此之外,虽然6G基线波形方案在Rel.21中已选择CP-OFDM和DFT-s-OFDM,但其他非标准候选波形的研究、可复现的原理性验证依然是产、学界的6G后续演进的重要任务。这决定了测试方案的两个特点:生成端必须支持任意波形下载,分析端必须支持非标准波形的自定义解调。

各波形的关键特性和验证重点

波形

关键特征

验证重点

CP-OFDM

矩形脉冲、加CP,5G(885556)基线

作为基准参照;OOB大、需保护带

DFT-s-OFDM

频域预编码,PAPR 低

PAPR、EVM、覆盖增强

W-OFDM/F-OFDM

时域加窗/子带滤波

带外抑制、边缘子载波EVM、滤波器过渡带

UFMC

子带滤波,无CP

子带间干扰、OOB、逐子带EVM

FBMC/OQAM

逐子载波滤波,OOB极佳

原型滤波器、固有干扰、PAPR;解调复杂

GFDM

分块循环滤波

自干扰、OOB、PAPR

OTFS

时延-多普勒域调制

高多普勒鲁棒性、PAPR、域间变换正确性

AFDM

仿射频分复用(新兴)

双选择性信道下鲁棒性、参数化

SC-FDE/单载波

频域均衡

亚太赫兹(886043)场景、PAPR、均衡性能

03

创远6G端到端概念验证测试平台:一套可复现的6G试验场

所谓“端到端”,是指从信号产生、传输到接收分析的完整闭环。一套典型的端到端概念验证测试平台,核心由两台仪器构成:

矢量信号发生器负责产生被测信号,要能输出覆盖6G候选频段、具备大调制带宽的宽带信号,模拟未来6G基站或终端发出的信号;

信号与频谱分析仪负责接收并分析信号,要能完整捕获宽带信号,测量频谱纯度、误差矢量幅度EVM、邻道泄漏比ACLR等关键指标,判断信号“好不好”。

验证链路可以简化为:矢量信号发生器产生激励信号 → 经过被测系统(如6G原型基站或终端)→ 信号与频谱分析仪完成信号捕获与分析。整个过程可重复、可对比、可追溯。

创远信科T3661D的2GHz调制带宽配合T8600P的2.4GHz解调带宽,形成了“发射端2GHz生成能力+接收端2.4GHz分析能力”的完整闭环,分析带宽略大于调制带宽,为信号质量评估留出了充足的余量。

2GHz调制带宽支持OFDM、FBMC、UFMC等6G候选波形的生成。T8600P的2.4GHz解调带宽则提供了更宽的接收窗口,确保在评估信号调制质量(EVM、ACLR等关键指标)时,能够完整捕获带外泄漏和邻道干扰信息。这一带宽配置在当前6G测试平台中处于主流领先水平,足以支撑高速率传输技术的原理性验证。

6G候选波形验证阶段要回答的问题与指标体系

维度

关键指标

测量方法

波形质量

整体/逐子载波EVM、星座图、IQ不平衡

VSA解调或

离线解调

频谱特性

PSD、OOB发射、ACLR、带内平坦度/纹波

频谱分析+IQ频谱

功率特性

PAPR/CCDF、平均与峰值功率

时域采集+CCDF 统计

时频特性

群时延、相位响应、相噪敏感度

相位/群时延测量

损伤鲁棒性

AWGN SNR→EVM/BLER瀑布、CFO、相噪、时偏、IQ失衡

损伤扫描

移动性

高多普勒(OTFS/AFDM)、双选择性信道

信道模拟+时变采集

多制式共存

INI、邻道干扰、所需保护带

双路合路+频谱/解调

如何验证6G候选波形

生成端(矢量信号发生器)

任意波形下载(ARB)

用MATLAB/Python生成候选波形的I/Q基带样本(含参数:SCS、FFT、CP、滤波器、调制阶数),下载到T3661D。这是支持新波形的重要路径。

参数化引擎

对OFDM/DFT-s-OFDM/F-OFDM,可用信号生成软件的OFDM模板直接改参数;对FBMC/OTFS等,走ARB。

损伤注入

3.AWGN、相位噪声、CFO、IQ不平衡、时偏、衰落(结合创远自研信道模拟器),用于扫描鲁棒性。

关键指标

调制带宽(覆盖信号带宽+滤波过渡带)、ARB存储深度、DAC采样率与位数、相噪与杂散(决定“理想激励”到底有多理想)、功率范围与精度。

分析端(信号与频谱分析仪)

标准波形(CP-OFDM/DFT-s-OFDM):直接使用信号与频谱分析仪T8600P标准选件或者自定义OFDM解调,得到EVM、星座、逐子载波 EVM、CCDF、ACLR、PSD等。

非标准波形(FBMC/UFMC/OTFS/AFDM):信号与频谱分析仪负责IQ数据抓取和导出 ;用户在PC离线解调分析IQ数据:

信号与频谱分析仪负责

2.4GHz级瞬时带宽、深存储、IQ流连续导出、低本底噪声/低相噪(高阶QAM下相噪主导EVM)

PC侧负责

自定义同步、信道估计、均衡、解调、域变换(OTFS的ISFFT、AFDM的DAFT)。

信号与频谱分析仪与PC配合下输出

EVM(整体/逐子载波/逐符号)、PSD、PAPR/CCDF、星座。

核心硬件

高精度信号与频谱分析仪T8600P

01

全域频率覆盖能力

2Hz - 67GHz全频段覆盖,2.4GHz分析带宽,前瞻适配6G主流频段和大带宽信号解调分析。

02

硬核功能特性

全维度射频指标测试:集成精准功率测量、全域频谱分析、带内合规核验、带外杂散谐波(HLIT)筛查、IQ矢量解析、系统噪声系数一体化测算能力,全覆盖载荷射频测试项目

极致硬件基底性能:自研超低底噪电路架构,可精准捕捉空间微弱小信号;高端相位噪声模组,精准完成载荷本振单元、中频链路相位噪声定量测试,溯源相位抖动故障

03

极致射频能力,比肩且部分超过国外最高端仪表

底噪(1GHz - 4GHz) 不开预放低至–156dBm/Hz

底噪(35G(885556)Hz - 44GHz)不开预放低至–145dBm/Hz

相噪(CF=1GHz,偏移10kHz): -140dBc/Hz

相噪(CF=10GHz,偏移10kHz):-131dBc/Hz

EVM (5G(885556) NR, BW 100MMHz,256QAM@3.5G(885556)Hz): <0.2%

宽带矢量信号发生器T3661D

01

关键射频硬件指标

输出频率档位:100kHz - 67GHz

动态功率范围:-140dBm - +30dBm超大可调功率区间,覆盖微弱激励、大功率饱和全场景发射模拟

极限调制带宽:最大2GHz超大调制带宽,适配6G超大带宽通信传输需求

测控精度:功率控制精度±0.5dB(典型值),测试数据重复性强、误差可控

相位噪声性能:(CF=10GHz,偏移10kHz),相噪低至-121dBc/Hz,输出纯净度对标行业一线进口仪表

矢量调制精度:WCDMA-3GPP制式下EVM≤0.3%,调制失真极小,模拟空间真实信号可信度高

02

全场景信号生成能力

海量标准化信号库:内置扫描信号、脉冲调制、模拟调频调相、数字调制、多音干扰、空间噪声、雷达脉冲全品类信号,一键调用即可完成常规工况模拟

6G前沿信号生成:原生支持6G毫米波 / 太赫兹(886043)超大带宽候选波形、通感一体化信号、超大规模MIMO多通道信号输出,可自定义灵活帧结构、子载波配置与时变信道参数,模拟高速移动场景多普勒效应与空间信道畸变,满足6G原型设备、射频前端通信感知融合性能测试需求。

高阶卫星调制适配:原生支持QPSK、8PSK、16/64-QAM、APSK卫星主流复杂调制制式,适配低轨宽带载荷高速调制传输架构

星网信号闭环生成:可复刻星网全信道标准化上下行激励信号,复刻信道干扰、多普勒频偏、空间衰落工况,实现载荷接收端闭环压力测试

抗干扰信号定制输出:可自定义单频、宽带、多音组合干扰信号,专项考核载荷抗空间干扰适配能力

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