GBT 44183-2024 支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法 空间射频性能(正式版)

支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法空间射频性能国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会IGB/T44183—2024 Ⅲ 1 1 2 3 3 3附录A(规范性)北斗定位接收机性能测量方法 7附录B(规范性)线性化方法 附录C(规范性)灵敏度计算方法 附录D(资料性)自治卫星定位测试消息格式 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)归口。本文件起草单位：中国信息通信研究院、烟台朱葛软件科技有限公司、中国联合网络通信集团有限技术(中国)有限公司、联发博动科技(北京)有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、维沃移动通信有科技(北京)有限公司、国家无线电监测中心检测中心、深圳信息通信研究院、中兴通讯股份有限公司、广东省通讯终端产品质量监督检验中心、华为终端有限公司、昆山睿翔讯通通信技术有限公司、北京华力创通科技股份有限公司、深圳市一达捷通检测技术有限公司、上海移柯通信技术股份有限公司、北京邮电大学、深圳大学、合肥工业大学、司南信通(北京)科技有限公司、芯无线(北京)通信技术有限公司、博鼎实华(北京)技术有限公司、南昌大学、瑞玛思特(深圳)科技有限公司。1支持北斗的移动终端性能技术要求及测量方法空间射频性能3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)通用陆地无线接入(UTRA)和演进通用陆地无线接入niversalTerrestrialRadioAccess(UTRA)andEvolvedUTRA(E-UTRA)andEvolvedPacketCore(EPC)—UserEquipment(UE)conformancespecificationforUEpositioning—Part1:Conformance3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)通用陆地无线接入(UTRA)和演进通用陆地无线接入(E-UTRA)及演进分组核心(EPC)用户设备(UE)定位一致性规范第5部分：测试场景和辅助数据[UniversalTerrestrialRadioAccess(UTRA)andEvolvedUTRA(E-UTRA)andEvolvedPacketCore(EPC)—UserEquipment(UE)conformancespecificationforUEpositioning—Part5:Testsce-nariosandassistancedatA-BDS:辅助北斗卫星导航系统(Assisted-BeiDouNavigationSatelliteSystem)AWGN:加性高斯白噪声(AdditiveWhiteGaussianNoise)EIS:等效全向灵敏度(EquivalentIsoEIRP:等效全向辐射功率(EquivalentIsotropicRadiatedPower)EUT:被测设备(EquipmentUnderTest)GEO:静止地球同步轨道(GeostationaryEarthOrbit)2GB/T44183—2024GNSS:全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)GPS:全球定位系统(GlobalPositioningSystem)HDOP:水平精度因子(HorizontalDilutionofPrecision)IGSO:倾斜地球同步卫星轨道(InclinedGeosynchronousSatelliteOrbit)LTE:长期演进(LongTermEvolution)MEO:中地球轨道(MediumEarthOrbit)PIGS:部分全向灵敏度(PartialIsotropicGPSSensitivity)RDSS:卫星无线电测定(RadioDeterminationSatelliteService)RNSS:卫星无线电导航(RadioNavigationSatelliteService)TIRP:总全向辐射功率(TotalIsotropicRadiatedPower)TIRS:总全向灵敏度(TotalIsotropicRadiatedSensitivity)UE:用户设备(UserEquipment)UHIS:上半球全向灵敏度(UpperHemisphereIsotropicSensitivity)4技术要求4.1功能要求支持卫星定位的LTE第三阶段移动终端宜支持以下功能，支持卫星定位的LTE第四阶段及以上移动终端应支持以下功能：——自治北斗定位(仅北斗卫星信号可见时);——自治北斗兼容融合定位；——网络辅助北斗定位(仅北斗卫星信号可见时);注：自治北斗定位是指仅使用北斗卫星定位，而不使用其他辅助定位的定位方式。网络辅助定位方式可为控制面，也可为用户面。4.2辐射功率要求除外)支持北斗RDSS功能的移动终端辐射功率自由空间EIRP应不大于36dBm,其他类型设备限值根据相应产品确定。4.3接收机灵敏度要求灵敏度限值仅针对不同类型接收机灵敏度测试中最低的卫星信号功率。灵敏度指标包括TIRS、UHIS和PIGS。坐标系应符合YD/T1484.1—2023中4.2.1的规定，其中0定义为测量点与Z轴之间的夹角。对于UHIS,0在0°~90°范围内；对于PIGS,0在0°~120°范围内。接收机灵敏度应符合以下要求：类(可穿戴设备除外)支持A-BDS定位及A-BDS兼容融合定位的移动终端接收机灵敏度自由空间TIRS限值应为-136dBm;——其他类型设备限值根据相应产品确定。4.4接收机标称精度要求接收机标称精度应符合表1的规定。3GB/T44183—2024表1标称精度要求终端类型定位方式参考信号功率标称精度附录A中A类、B类、C类(可穿戴设备除外)自治北斗RNSS最大冷启动首次定位时间120s、2-D定位误差≤15m情况下，定位成功率≥95%自治北斗RNSS兼容融合定位GPS:—126.5dBm附录A中其他设备类型根据相应产品确定5试验条件应符合YD/T1484.1—2023中规定的试验条件。对于自由空间，除厂商另有规定外，按YD/T1484.1—2023中默认的自由空间初始零度位置进行6辐射功率通用测量方法应符合YD/T1484.1—2023中5.1的规定。应符合YD/T1484.1—2023中5.2的规定。按照YD/T1484.1—2023中5.3规定的方法进行测量。7接收机性能通用测量方法7.1测量设备支持北斗的移动终端空间射频接收机性能通用测量方法宜使用卫星模拟器、基站模拟器作为测量需卫星模拟器。测试适用于网络辅助北斗定位的终端主导定位(MS-Based)和终端辅助定位(MS-Assisted)设4GB/T44183—2024人手模型的测试需求应符合YD/T1484.1—2023中4.2.2的规定。对于完整的北斗射频接收机性能测试来说，自由空间和人手模型的测试应根据设备类型来实行。在便携式移动终端每一种使用状态北斗卫星导航系统包含D1和D2两类信号类型，其中D1代表MEO/IGSO卫星，D2则代表GEO卫星。D1信号类型的相对信号功率为0dB,D2信号类型的相对信号功率为+5dB。在本文件中，测试场景内所定义的是卫星的参考信号功率。卫星信号功率应设置为测试场景定义的参考信号功率加上相对信号功率。通过分析球面上每个测量点的卫星信号载噪比以及在测量EUT在一定成功定位正确率条件下的最小前向链路卫星功率来有效评估接收机灵敏度，得到EUT的全向接收机灵敏度特性。测试包括以下两个部分：——载噪比空间方向图测试；——接收机灵敏度测试。载噪比空间方向图用于确定北斗设备的辐射性能。支持终端辅助定位的设备可直接进行该项测线缆或无线连接等方式提取到测试系统。如果设备支持终端辅助定位的同时又支持其他定位模式，则其他定位模式只需使用终端辅助定位模式进行载噪比空间方向图测试。终端辅助定位的载噪比方向图测试需在所有支持的信道上进行，在表2规定的信道下按照附录A中A.1的方法测试。为了节省设备电池电量，测试中终端需使用较低的发送功率，保证比最大发送功率低10dB以上。载噪比方向图结果数据按附录B的方法进行线性化，线性化步长不大于1dB,其线性覆盖范围不小于载噪比方向图结果数据的范围。信道TD-SCDMABandATD-SCDMABandF5GB/T44183—2024表2载噪比测试中信道设置示意(续)频段信道测试终端所支持频段的中信道(例如：2555MHz～2575MHz测试40340信道；2635MHz～2655MHz测试41140信道；2506MHz～2690MHz测试40620信道)注：TX表示信号的上行信道；RX表示信号的下行信道。7.3.3接收机灵敏度测试接收机灵敏度测试是在7.3.2得到的载噪比空间方向图的上半球找到最大载噪比值的位置和极化配置，然后在该点上按A.2的方法进行灵敏度搜索测试，得到该点的灵敏度。最后按附录B的线性化方法得到所有位置的灵敏度，按附录C的方法计算得到TIRS、UHIS、PIGS。对于特定的频段/天线的配置，灵敏度需在没有干扰的条件下进行，以保证灵敏度搜索过程中的不确定度最小。如果设备在测试中会被干扰，应计算相应的不确定度。在条件允许的情况下，设备的传导灵敏度也应在天线接头处测试，传导测试宜使用在接收机灵敏度测试中使用的设备。但是如果此设备没有可用于传导测试的天线接口，也可单独准备一个其他设备用于全部传导测试。如果没有天线接口，传导灵敏度测试可不做。理想条件下，为了最小化测量中的不确定度，灵敏度测试应使用同样配置的仪表。只有为传导测试增加的报告测量不确定度中说明绝对测量精确度的差异，才能使用不同的灵敏度测量仪表。注意在灵敏度的测试过程中尽量不被打断以使灵敏度搜索的不确定度降到最小，如果测试中断，需在不确定度评估里考虑对应的不确定度。7.4标称精度测量方法EUT的标称精度在上半球面上卫星信号载噪比值最大的位置和极化方向上进行测试。本测试包括以下两个部分：——载噪比空间方向图测试；7.4.2载噪比空间方向图测试标称精度的载噪比空间方向图测试按A.1的方法进行测试。仅支持自治定位模式的设备，测试系统需提供一定的方式反馈测量结果，可采用文件存储或实时回传等方式，其中实时数据回传方式宜基于传输控制协议/网络协议(TCP/IP)协议，消息格式见附录D。7.4.3标称精度测试标称精度测试是在7.4.2得到的载噪比空间方向图的上半球找到最大载噪比值的位置和极化配置，然后在该点上进行测试。标称精度测试时测试系统需提供一定的方式反馈测量结果，可采用文件存储或实时回传等方式，其中实时数据回传方式宜基于TCP/IP协议，消息格式见附录D。自治北斗RNSS标称精度测试步骤如下：6GB/T44183—2024a)开启3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.1规定的GNSSScenario#1Sub-Test9,根据表3设置卫星信号功率；参数单位值北斗系统卫星总数颗6—传播条件AWGN参考信号功率—126.5d)读取定位结果，与步骤a)中UE使用的Scenarioe)重复步骤b)～步骤d),直到符合3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中附录D规定的测试自治北斗RNSS兼容融合定位标称精度测试步骤如下：据表4设置卫星信号功率；参数单位值卫星数总卫星数颗6北斗卫星数颗3GPS卫星数颗3传播条件AWGN北斗参考信号功率GPS参考信号功率e)重复步骤b)～步骤d),直到符合3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中附录D规定的测试注：测试通常包含试验公差。上述步骤中给出的120.3s、16.3m为按照3GPPTS37.57-1V16.11.0(2021-12)中的C.2和C.4,放宽4.4规定的标称精度要求得到的判定值。7GB/T44183—2024(规范性)北斗定位接收机性能测量方法A.1载噪比空间方向图测试卫星模拟器的场景使用3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.1所定义的GNSSScenario#1。对于仅支持北斗定位的设备，场景设置与3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.2规定的Sub-Test9一致，如表A.1所示。3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.6中所描述的产生用户随机位置的方法和3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.2规定的Sub-Test9中的场景切换要求不适用于本文件。卫星场景对通信网络辅助的北斗定位模式和北斗自治定位模式都适用。表A.1载噪比空间方向图测试参数1参数单位值北斗卫星个数颗6HDOP范围路径状态AWGN粗时辅助误差范围(通信网络辅助定位模式)s所有北斗卫星信号功率(通信网络辅助定位模式)所有北斗卫星信号功率(自治定位模式)—126.5对于支持北斗兼容融合定位的终端，场景设置与3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.2规定的Sub-Test10一致，如表A.2所示。3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中6.2.1.2.6所描述的产生用户随机位置的方法和3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.2规定的Sub-Test10中的场景切换要求不适用于本文件。卫星场景对通信网络辅助的定位模式和自治定位模式都适用。表A.2载噪比空间方向图测试参数2参数单位值卫星数总卫星数颗6北斗卫星数颗3GPS卫星数颗3路径状态AWGN粗时间辅助误差范围S士2北斗卫星信号功率(通信网络辅助定位模式)-133GPS卫星信号功率(通信网络辅助定位模式)—128.5北斗卫星信号功率(自治定位模式)—126.5GPS卫星信号功率(自治定位模式)—126.58在载噪比空间方向图测试中，卫星通信模拟器模拟卫星信号，并通过正交线性极化天线分别发送给终端水平和垂直两个极化的卫星信号，使用当前所有可见卫星的载噪比平均值作为空间上该点在当前极化配置下的载噪比值。测试中θ轴和φ轴均以30°为步长进行旋转。在球坐标的θ轴和φ轴分别每间隔30°取1个测量点，即能够充分描述EUT的总辐射性能。终端辅助定位的载噪测量应采用追踪模式来完成，自治卫星定位的载噪测量应采用捕获模式来完成。应在一段时间内在同一点上取得足够多的载噪比，计算出平均值作为该点的载噪比结果。在上半球载噪比最好的位置/极化上进行灵敏度搜索。卫星模拟器的场景使用3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.1规定的GNSSScenario#1。3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.1.1规定的Sub-Test9的配置。3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.6中所描述的产生用户随机位置的方法和3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.1.1规定的Sub-Test9中的场景切换要求不适用于本文件。卫星场景适用于通信网络辅助的北斗定位模式。灵敏度搜索测试在捕获模式下进行。表A.3灵敏度搜索测试参数1参数单位值卫星个数颗6路径状态AWGN粗时辅助误差范围(通信网络辅助定位模式)s响应时间(通信网络辅助定位模式)s定位误差(通信网络辅助定位模式)m定位成功率灵敏度搜索最大步长在灵敏度测试中，有一颗北斗卫星的发送功率比其他卫星高9dB,例如当高卫星信号功率为-136dBm时，低卫星信号功率为-145dBm,上报的灵敏度等级将以低卫星信号功率为基准。对支持北斗兼容融合定位的设备，使用表A.4中的测试参数，这些参数中除了定位成功率之外，都是按3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.1.1规定的Sub-Test10配置的。3GPPTS37.571-5V16.7.0(2021-12)中6.2.1.2.6所描述的产生用户随机位置的方法和3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中7.1.1规定的Sub-Test10中的场景切换要求不适用于本文件。表A.4灵敏度搜索测试参数2参数单位值卫星个数总卫星数颗6北斗卫星数颗3GPS高功率信号卫星数颗1GPS低功率信号卫星数颗29GB/T44183—2024表A.4灵敏度搜索测试参数2(续)参数单位值HDOP范围路径状态AWGN粗时间辅助误差范围s士2响应时间(通信网络辅助的定位模式)s20.3定位误差(通信网络辅助的定位模式)m定位成功率灵敏度搜索最大步长北斗兼容融合定位的灵敏度测试时，有一颗GPS卫星的功率比其他GPS卫星高5dB,而北斗卫星功率比GPS高信号功率低3dB,即北斗信号功率为一145dBm时，GPS高信号功率为-142dBm,GPS低信号功率为—147dBm,上报的灵敏度等级将以最低的卫星信号功率为基准。对于3GPPTS37.571-1V16.11.0(2021-12)中C.2.1规定的绝对卫星通信信号功率的1dB参数放宽将不会用于灵敏度搜索测试。定位模块在每一次的定位尝试中都应采用冷启动模式。灵敏度搜索测GB/T44183—2024(规范性)线性化方法B.1空间方向图线性化在载噪比空间方向图测试结果中，选取上半球载噪比最大的空间位置，将被测设备放置在这个位置上。另一种方式是用传导测试的结果进行线性化，但是会增加额外的不确定度。在上半球载噪比最大的空间位置上，卫星信号强度以最大1dB的步长降低，测量不同卫星信号强度下终端的载噪比。应注意避免接收机进入非线性区间。记录卫星功率变化过程中功率与载噪比的对应关系，得到一组功率值和对应的一组载噪比值。这些数值将用于进行线性化计算，线性化计算后将载噪比空间方向图测试结果中的所有载噪比数值都对应成卫星信号功率值。对那些在两个测量值之间的载噪比数值，可采用分段线性化方法。对于测量范围之外的载噪比数值，使用与边缘的两个测量值同样的斜率计算对应的功率值。如图B.1所示，实心圆点表示线性化测量值，对于落入两个测量值中间的载噪比值，可采用分段线性化法。分段线性化是认为两测量值之间的载噪比和卫星功率之间呈线性关系，可利用两者连线的斜率计算。对于落入测量值之外的载噪比数值，则需分别利用与其相邻的边缘线段的斜率，如虚线所示。通过线性化，可计算出载噪比空间方向图上所有点所对应的功率值。图B.1线性化示意图B.2灵敏度搜索在载噪比空间方向图测试结果中，选取上半球载噪比最大的空间位置，将被测设备放置在这个位置上。用B.1的方法测试得到被测设备在这个位置上的单点灵敏度。B.3灵敏度计算利用B.1计算出的载噪比方向图对应的功率，以及B.2测得的单点灵敏度，计算出空间所有位置的单点灵敏度。系如表B.1所示。假设计算载噪比值27对应的单点灵敏度，从线性化的列表上看，载噪比27对应的功率值是-147dBm,上半球载噪比最大的空间位置上的载噪比值48对应的功率是-125dBm,这个位置的功率值与载噪比最GB/T44183—2024应的功率为-131.5dBm,载噪比值42.5这个位置上和上半球载噪比最大的空间位置上功率差6.5,单点灵敏度值也差表B.1功率与载噪比的对应关系功率/dBm-125-126-127-128-129-130-131-132-133-134载噪比46.5功率/dBm-135-136-137-138-139-140-141-142-143-144载噪比功率/dBm-145-146-147-148-149-150-151-152-153-154载噪比GB/T44183—2024(规范性)灵敏度计算方法按YD/T1484.1—2023附录H中H.1.3和H.2.3的规定计算TIRS。UHIS的计算见公式(C.1)。PIGS的计算见公式(C.2)。…………(C.1)…………(C.2)式中：N轴采样点个数：EIS₉(θ₁,φ;)——角度(θ,φ;)上，0极化方向上的EIS测量结果，单位为毫瓦(mW);EIS,(θ,φ;)——角度(0;,φ;)上，φ极化方向上的EIS测量结果，单位为毫瓦(mW)。GB/T44183—2024(资料性)自治卫星定位测试消息格式根据测试步骤，系统会发送请求(Request)消息给被测终端，被测终端则会依据消息中的命令做出响应并发送响应(Response)消息给系统。请求/响应消息的格式定义如下：<MessageID><PARAM1ID>:<PARAM1VALUE>;PARAM2ID>:<PARAM2VA