終端射頻及協議性能是5G通信功能的基礎，也是法規測試、一致性測試、運營商準入測試中最主要的內容，相關認證既是市場準入的門檻，也影響到產品的生命周期。 《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》是5G先進技術叢書·測試認證系列之一，介紹了無線通信終端測試認證體系，并對測試認證體系中的標準化組織、認證機構、測試設備供應商進行了介紹。在此基礎上，詳細介紹了5G終端射頻測試和協議測試，尤其是針對5G引入的毫米波測試，由于其與傳統的傳導射頻測試方式有較大差異，對此部分內容進行了重點論述。 《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》的讀者對象是終端測試工程師，也可以是5G終端研發人員，終端制造商中負責產品認證相關工作的人員也可以將《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》作為參考書。
終端射頻及協議性能是5G通信功能的基礎，也是法規測試、一致性測試、運營商準入測試中最主要的內容，相關認證既是市場準入的門檻，也影響到產品的生命周期。《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》作者深入探究了5G終端射頻及協議性能測試技術的各個方面，從測試的基本原理、測試方法、測試流程以及測試實戰等多個角度進行了全面闡述。
《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》介紹了無線通信終端測試認證體系，并對測試認證體系中的標準化組織、認證機構、測試設備供應商進行了詳細介紹。在此基礎上，詳盡描述了5G終端射頻測試和協議測試，尤其是針對5G引入的毫米波測試，由于其與傳統的傳導射頻測試方式有較大差異，對此部分內容進行了重點論述。
《5G終端射頻及協議測試技術與實踐》介紹了與5G終端射頻及協議測試的各方面知識，可以作為通信測量工作的入門圖書，也可為無線通信領域的廣大科技工作者、管理人員提供有益的經驗。
2019 年被稱為 5G 元年，移動通信系統發展到 5G 時代，已經成為一個巨大且復雜的系統。測試處于整個產業鏈的末端，測試標準相較于核心標準要相對簡單得多，但以 5G 射頻測試標準為例，相關的測試標準總頁數已多達 6300 多頁。對于通信從業人員，尤其是新進入這個行業的人員，如何有效學習相關知識是一個巨大的挑戰。
知識是有連續性的， 如果直接進入 5G 的學習，會發現需要補充 4G 的相關知識，這又涉及 2G/3G，于是需要補充 2G/3G 的相關知識， 然而如果從 2G/3G/4G 開始學習，又面臨著海量的學習內容，這是對通信難以精通的原因之一。
本書在編寫過程中，也面臨著上述問題，限于精力、篇幅、能力等原因，在一本書中能夠囊括通信的基礎知識，哪怕是僅終端測試所需要涉及的部分，也是一項近乎不可能完成的工作。因此讀者在閱讀本書時如果遇到一些名詞術語或技術內容在本書中沒有展開介紹，還是建議參照其他的 5G 技術書籍或標準進行理解。
泰爾終端實驗室于 2004 年正式開展一致性測試，經過近 20 年的持久研究和不斷探索，實驗室在一致性測試領域已具備國際領先水平，實驗室的專家長年參加 3GPP/GCF/PTCRB 的相關會議， 每年獲 3GPP 批準的文稿超過百篇， 同 時主持和參與了國內眾多通信行業標準的制定和修訂工作。
本書結合作者團隊在實驗室開展的國內外標準化工作、技術試驗、國際認證測試等方面的經驗和經歷，全面介紹和論述了 5G 終端射頻和協議測試的要求、標準以及測試方法等內容。
本書共 9 章。第 1 章介紹了無線通信終端測試認證體系，測試認證類型， 測試技術概述。第 2 章在第 1 章的基礎上，詳細介紹了 3GPP 和 CCSA 兩個重要的通信標準化組織，重點介紹了 3GPP 標準化的工作流程。第 3 章介紹了在一致性測試方面處于核心地位的兩個行業認證組織 GCF 和 PTCRB 的基本情況， 以及 GCF 做平臺和測試用例驗證的流程； 之后介紹了幾家測試設備供應商的基本情況。第 4 章詳細介紹了 5G FR1 各類射頻測試，包括一致性測試和法規測試的基本概念、測試目的、參數配置、測試方法、測試要求、儀表和系統介紹以及測試常見問題的經驗總結。第 5 章重點介紹了毫米波終端的射頻測試，包括 5G FR2 毫米波射頻的空口測試方法、參數配置、測試內容和測試要求。第 6 章介紹了 5G 協議棧相關知識，本章是進行協議一致性測試的基礎， 學習本章內容可方便讀者理解第 7～9 章的內容。第 7 章重點分析了 MAC 層、 RRC 層和 NAS 層的協議內容，將終端的行為與理論知識聯系起來，以幫助讀者更好地理解協議一致性測試。第 8 章重點介紹 5G 協議一致性測試系統、測試準備、部分測試用例的測試方法、注意事項等。第 9 章主要介紹自定義協議測試的場景、流程， 在此基礎上介紹如何通過 R&S CMsquares 和 Keysight SAS 軟件實現自定義協議測試。
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本書作者包括孫向前、周宇、買望、劉媛媛、方勇、黃銀標、董原、李文、宋紅梅、張欣、馬宏軍、周維、趙丹丹等。參與撰寫本書的人員分工如下： 孫向前撰寫了第 1～3 章；周宇、劉媛媛、黃銀標、董原、張欣、周維撰寫了第 4 章；劉媛媛、周宇撰寫了第 5 章；孫向前、買望撰寫了第 6 章；買望、方勇、李文、馬宏軍、趙丹丹撰寫了第 7 章；宋紅梅撰寫了第 8 章；方勇撰寫了第 9 章。全書由孫向前負責統稿。
本書根據筆者實踐項目與工作經驗總結而來，雖經過再三斟酌和審校， 仍難免存在技術理解上的差距和解釋不到位的地方，歡迎讀者批評指正。您的寶貴建議將幫助我們修正此書，大家一起努力，將傳道、授業、解惑貫徹到底。
最后，希望本書成為您的良師益友。祝您讀書快樂！
孫向前
中國信息通信研究院泰爾終端實驗室無線與移動部主任，高級工程師，中國通信標準化協會、中國通信學會、中國無線電協會、中國質量檢驗協會成員�，F擔任CCSA TC9 WG4組組長，主要從事無線通信、電磁兼容和信息技術設備安全的檢測、研究及標準化工作。先后主持了該領域多項國際、國家和行業標準的編寫工作，獲省部級科技進步一等獎2項，發表論文20余篇，擁有多項專利。
周宇
中國信息通信研究院泰爾終端實驗室高級工程師，主要從事無線通信領域前沿測試技術研究工作。多年來深耕移動終端射頻、協議、機卡接口和應用等一致性測試技術研究，多次參加3GPP RAN5、GCF/PTCRB等標準和行業組織會議，輸出文稿10余篇，在國內外以第一作者和通訊作者身份發表論文10余篇，獲得國家專利2項，軟件著作權2項。以項目主要負責人和技術骨干身份，主持和參與完成多個國家級和省部級重大專項項目。近年來重點研究和建設5G一致性測試技術能力，提升國內檢測實驗室國際領先地位，助力移動終端5G檢測技術高質量發展。
買望
中國信息通信研究院高級工程師，長期從事移動通信技術研究工作，跟蹤國內外相關標準規范，參與國際標準的編寫及在儀器儀表上驗證測試的工作，作為技術骨千參加多個國家級重大專項和工信部5G技術研究項目，具有非常豐富的終端項目經驗。長期參加全球認證論壇GCF會議，推動國際技術標準和測試驗證方案的成熟落地。目前的研究方向主要聚焦在國際運營商領域的標準研究和終端認證工作，助力中國通信企業走向海外市場，做強中國制造。
第 1 章 無線通信終端測試認證綜述
1.1 無線通信終端測試認證體系
1.1.1 從產品生命周期的角度看測試
1.1.2 從第三方檢測實驗室的角度看測試
1.1.3 測試認證體系
1.2 測試認證類型
1.2.1 法規測試
1.2.2 一致性測試
1.2.3 運營商準入測試
1.3 測試技術概述
參考文獻
第 2 章 終端通信性能標準化工作
2.1 標準化組織
2.1.1 3GPP
2.1.2 CCSA
2.2 無線通信終端性能測試標準
第 3 章 GCF/PTCRB 及測試設備供應商
3.1 GCF/PTCRB
3.1.1 GCF
3.1.2 PTCRB
3.1.3 驗證流程
3.1.4 TTCN 和 5G 終端協議一致性測試框架
3.1.5 測試標準版本
3.1.6 驗證報告的提交和批準
3.1.7 測試用例分類
3.1.8 持續改進機制
3.2 5G 測試設備供應商
參考文獻
第 4 章 5G FR1 射頻測試
4.1 FR1 基礎參數
4.1.1 工作頻段
4.1.2 物理層參數
4.1.3 信道帶寬
4.1.4 信道柵格與測試頻點
4.1.5 測量公差
4.1.6 LTE 錨點不可知法
4.2 FR1 發射機測試
4.2.1 輸出功率
4.2.2 輸出功率動態范圍
4.2.3 發射信號質量
4.2.4 發射雜散
4.3 接收機
4.4 解調性能和 CSI 上報
4.5 無線資源管理
4.5.1 小區切換
4.5.2 隨機接入
4.5.3 定時測試
4.5.4 NR 測量程序
4.5.5 測量性能要求
4.6 FR1 射頻法規類測試方法及常見問題解決方案
4.6.1 CE 測試
4.6.2 FCC/ISED 測試
4.6.3 FCC/ISED 常見問題解決方案
參考文獻
第 5 章 毫米波 FR2 射頻測試
5.1 FR2 基礎參數
5.1.1 工作頻段
5.1.2 信道參數
5.1.3 波束賦形
5.2 FR2 測試方法及條件
5.2.1 OTA 測試方法
5.2.2 基本 OTA 參數
5.2.3 坐標系
5.2.4 測量網格
5.2.5 工作電壓與溫度
5.3 射頻發射機測試
5.3.1 發射機測試通用配置
5.3.2 輸出功率
5.3.3 輸出功率動態范圍
5.3.4 發射信號質量
5.3.5 發射雜散
5.4 射頻接收機測試
5.4.1 射頻接收機測試準備
5.4.2 接收機射頻一致性測試
5.5 解調性能測試
5.5.1 測試方法
5.5.2 測試方向的搜索方法
5.5.3 解調性能測試
5.5.4 CSI 上報測試
5.6 無線資源管理測試
5.6.1 基礎概念
5.6.2 測試方法
5.6.3 測試內容
5.7 FR2 射頻一致性測試系統及測量儀器
5.7.1 測量儀器
5.7.2 一致性測試系統
參考文獻
第 6 章 5G 協議棧
6.1 5G 的網絡架構
6.1.1 5G 核心網架構
6.1.2 5G 接入網架構
6.1.3 網絡實體和功能
6.2 5G 組網模式
6.3 5G 協議棧
參考文獻
第 7 章 協議一致性測試
7.1 網絡選擇
7.1.1 小區搜索與選擇
7.1.2 手機的狀態
7.1.3 小區的類別
7.1.4 小區選擇的準則
7.1.5 小區重選的測量規則
7.1.6 小區選擇和注冊流程
7.1.7 小區重選流程
7.2 層 2
7.2.1 層 2 中各層功能介紹
7.2.2 層 2 協議測試示例及說明
7.3 層 3 RRC
7.3.1 RRC 協議主要功能
7.3.2 UE 的 RRC 狀態及狀態轉換
7.3.3 系統信息
7.3.4 RRC 連接控制過程
7.3.5 RRC 測量過程
7.3.6 UE 能力信息
7.3.7 無線鏈路故障和 SCG 失敗
7.4 NAS
7.4.1 MM 移動性管理功能
7.4.2 會話管理
參考文獻
第 8 章 協議測試實踐
8.1 5G 協議一致性測試系統
8.1.1 5G 協議一致性測試系統
8.1.2 儀表認證狀態
8.2 測試準備
8.2.1 PICS 表格
8.2.2 AT 命令及自動測試
8.2.3 終端射頻端口
8.3 注意事項及常見問題
參考文獻
第 9 章 自定義協議測試
9.1 自定義協議測試需求
9.2 基于 R&S CMsquares 的測試實現（5G）
9.2.1 網絡參數配置
9.2.2 實際操作
9.3 基于 Keysight SAS 的測試實現（4G）
參考文獻
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