3GPP TS 38.142 深度解读 — NR IAB 基站一致性测试

3GPP TS 38.142 深度解读 --- NR IAB 基站一致性测试

版本 : V16.x (R16)

领域 : NR IAB (Integrated Access and Backhaul) 基站一致性测试

关联标准 : 38.141, 38.174, 38.300, 38.401, 38.521

解读日期: 2026年8月

一、文档概览与知识导图

TS 38.142 是 3GPP R16 中专门为 IAB 基站定义一致性测试规范的关键标准。作为 38.141 (NR 基站一致性测试) 的 IAB 扩展版，它完整覆盖了 IAB-node 的传导测试和辐射测试两大领域。

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3GPP TS 38.142 --- NR IAB 基站一致性测试
│
├── Part 1: Conducted Conformance Testing (38.142-1)
│   │
│   ├── IAB-MT 发射机测试
│   │   ├── 最大输出功率
│   │   ├── 输出功率动态范围
│   │   ├── 发射信号质量 (EVM, 频率误差)
│   │   ├── 频谱发射模板 (SEM)
│   │   ├── 邻道泄漏比 (ACLR)
│   │   ├── 杂散发射
│   │   └── 时序对齐 (Timing Alignment)
│   │
│   ├── IAB-DU 发射机测试
│   │   ├── 基站输出功率
│   │   ├── 发射信号质量
│   │   ├── 频谱发射模板
│   │   ├── ACLR & CACLR
│   │   ├── 发射机互调
│   │   ├── 杂散发射 (共址/非共址)
│   │   └── 功率共享场景测试
│   │
│   ├── IAB-MT 接收机测试
│   │   ├── 参考灵敏度
│   │   ├── 动态范围
│   │   ├── 邻道选择性 (ACS)
│   │   ├── 阻塞特性
│   │   ├── 杂散响应
│   │   └── 多跳同步接收
│   │
│   ├── IAB-DU 接收机测试
│   │   ├── 参考灵敏度
│   │   ├── 动态范围
│   │   ├── 邻道选择性
│   │   ├── 阻塞特性
│   │   ├── 接收机互调
│   │   └── MT同时发送自干扰场景
│   │
│   └── 性能测试
│       ├── IAB-MT 解调性能
│       ├── IAB-DU 解调性能
│       └── 自干扰下的联合性能
│
└── Part 2: Radiated Conformance Testing (38.142-2, FR2)
    │
    ├── IAB-node OTA 测试基础
    │   ├── 测试环境 (CATR/DAC/NF-FF)
    │   ├── 远场条件
    │   └── 测试天线配置
    │
    ├── IAB-MT OTA 发射机测试
    │   ├── EIRP & TRP
    │   ├── 波束方向性
    │   └── OTA 频谱特性
    │
    ├── IAB-DU OTA 发射机测试
    │   ├── EIRP & TRP
    │   ├── OTA 信号质量
    │   ├── OTA SEM
    │   └── OTA ACLR
    │
    ├── IAB-MT OTA 接收机测试
    │   ├── OTA 灵敏度
    │   ├── OTA 阻塞
    │   └── 波束扫描接收
    │
    ├── IAB-DU OTA 接收机测试
    │   ├── OTA 灵敏度
    │   ├── OTA 动态范围
    │   └── 双面板场景
    │
    └── 多面板 IAB-node 波束测试
        ├── 波束对应性验证
        ├── 波束切换时间
        └── 面板间隔离度

二、IAB 架构背景

2.1 IAB 的诞生背景与动机

5G NR 的部署面临一个核心挑战：密集化部署需要大量光纤回传，但光纤铺设成本高、周期长，在城区微站和农村覆盖场景尤为突出。3GPP 在 R16 中引入 IAB (Integrated Access and Backhaul) 技术，核心思想是让基站通过无线链路回传，替代部分光纤需求。

2.2 IAB 拓扑模型

IAB 网络采用多跳树形拓扑，由两类核心节点构成：

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                     ┌─────────┐
                     │  5GC    │ (核心网)
                     └────┬────┘
                          │ NG接口
                     ┌────┴────┐
                     │IAB-donor│ (根节点)
                     │  CU+DU  │
                     └────┬────┘
                          │ 无线回传 (NR Uu)
               ┌──────────┼──────────┐
               │                     │
          ┌────┴────┐           ┌────┴────┐
          │IAB-node1│           │IAB-node2│ (第1跳)
          │ MT + DU │           │ MT + DU │
          └────┬────┘           └────┬────┘
               │ 无线回传              │
          ┌────┴────┐           ┌────┴────┐
          │IAB-node3│           │   UE    │
          │ MT + DU │           └─────────┘
          └────┬────┘
               │ 接入链路
          ┌────┴────┐
          │   UE    │
          └─────────┘

         图: IAB 多跳树形拓扑 --- 最多支持N跳中继

IAB-donor: 通过有线 (光纤) 连接 5GC，是整棵树的根节点，包含 CU (Central Unit) 功能
IAB-node: 中继节点，同时包含 MT (Mobile Termination) 和 DU (Distributed Unit) 功能
跳数限制: R16 规范支持最多 N 跳 (典型部署 ≤ 4 跳)

2.3 IAB-node 双角色详解

IAB-node 的核心特征是双角色共存，这也是测试复杂度陡增的根本原因：

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┌──────────────────────────────────────────┐
│              IAB-node                     │
│                                           │
│  ┌─────────────┐    ┌─────────────┐      │
│  │  IAB-MT     │    │  IAB-DU     │      │
│  │  (类似UE)    │    │  (类似gNB-DU)│      │
│  │             │    │             │      │
│  │  • 接入父节点 │    │  • 服务子节点 │      │
│  │  • NR Uu上行 │    │  • NR Uu下行 │      │
│  │  • 回传接收   │    │  • 回传发送   │      │
│  │  • 接入UE角色 │    │  • 基站角色   │      │
│  └──────┬──────┘    └──────┬──────┘      │
│         │                  │              │
│         │   共享射频资源    │              │
│         └────────┬─────────┘              │
│                  │                        │
│          ┌───────┴───────┐               │
│          │   RF Frontend  │               │
│          │  (天线/PA/LNA)  │               │
│          └───────────────┘               │
└──────────────────────────────────────────┘

     图: IAB-node 内部功能架构 --- MT和DU共享同一射频前端

功能维度	IAB-MT	IAB-DU	测试标准参考
对端角色	父节点 (DU)	子节点/UE (MT)	---
NR 接口	Uu 接口	Uu 接口	38.101 / 38.141
控制面	RRC 连接 (CU控制)	F1-AP (CU控制)	38.401
用户面	BH RLC Channel	DRB / BH RLC Channel	38.300
同步源	父节点	提供同步给子节点	38.174
功率等级	类似 UE (Power Class)	类似 gNB (BS class)	38.101 / 38.104
测试规范	38.142 (参考 38.521)	38.142 (参考 38.141)	38.142

2.4 资源复用方式

IAB-node 需要在同一频谱资源上同时支持回传 (parent link) 和接入 (child link)，3GPP 定义了三种资源复用方式：

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资源复用方式:

1. TDM (时分复用)
   ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┐
   │ DU │ MT │ DU │ MT │ DU │ MT │  ← 不同时隙分配给DU和MT
   └────┴────┴────┴────┴────┴────┘
   优点: 无自干扰  缺点: 资源利用率低

2. FDM (频分复用)
   ┌────────────────────────────┐
   │  DU (f1)                    │  ← 不同频段同时工作
   │  MT (f2)                    │
   └────────────────────────────┘
   优点: 全双工增益  缺点: 需要足够频率间隔

3. SDM (空分复用)
   ┌────────────────────────────┐
   │  DU ── Beam A              │  ← 不同波束方向同时工作
   │  MT ── Beam B              │
   └────────────────────────────┘
   优点: 频率效率高  缺点: 需要良好波束隔离

每种复用方式对 RF 测试的影响不同。TDM 模式下 MT 和 DU 不同时发送，测试相对简单；FDM 和 SDM 模式下两者同时工作，需要测试自干扰 (Self-Interference) 、互调和功率共享等复杂场景。

2.5 IAB 协议栈架构

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控制面                            用户面
┌──────┐                          ┌──────┐
│  UE  │                          │  UE  │
│RRC───┼────────────┐             │SDAP──┼────────────┐
│PDCP  │            │             │PDCP  │            │
├──────┤            │             ├──────┤            │
│IAB-MT│            │             │IAB-MT│            │
│RLC   │            │             │RLC   │            │
│MAC   │            │             │MAC   │            │
│PHY   │            │             │PHY   │            │
├──────┤            │             ├──────┤            │
│IAB-DU│            │             │IAB-DU│            │
│RLC   │            │             │RLC   │            │
│MAC   │            │             │MAC   │            │
│PHY   │            │             │PHY   │            │
├──────┤            │             ├──────┤            │
│ BAP  │            │             │ BAP  │            │
│(L2路由)           │             │(L2路由)           │
└──────┘            │             └──────┘            │
                    ▼                                  ▼
              ┌──────────┐                      ┌──────────┐
              │IAB-donor │                      │IAB-donor │
              │   CU     │                      │   CU     │
              │RRC/PDCP  │                      │SDAP/PDCP │
              └──────────┘                      └──────────┘

        图: IAB 控制面和用户面协议栈 --- 引入BAP层实现多跳路由

BAP (Backhaul Adaptation Protocol) 是 IAB 引入的新协议层，位于 RLC 之上，负责回传链路的数据路由。IAB-node 的 DU 和 MT 共享 PHY/MAC/RLC，但在逻辑上是独立的调度实体。

三、逐章节深度解读

Part 1: Conducted Conformance Testing (38.142-1)

3.1 IAB-MT 发射机测试

IAB-MT 本质上是 IAB-node 中扮演 UE 角色的部分，但其测试要求与普通 UE (38.521) 存在显著差异。

3.1.1 最大输出功率

IAB-MT 的最大输出功率测试是其与普通 UE 最根本的区别之一。虽然功能上类似 UE，但 IAB-MT 通常部署在固定位置、有稳定供电，因此功率等级更高：

参数	普通 UE (38.521)	IAB-MT (38.142-1)
Power Class 2	26 dBm	26 dBm
Power Class 3	23 dBm	23 dBm
新增高功率等级	无	28 dBm / 31 dBm
测试容差	±2 dB	±2 dB (含功率共享场景)
功率管理	UE Power Headroom	MT Power Headroom + DU 协调
MPR/A-MPR	适用	适用，但需考虑与DU的功率共享

IAB-MT 的关键测试场景包括：

独立发送: 仅 MT 发送，DU 不发送 --- 基准功率测量
功率共享发送: MT 和 DU 同时发送 --- 需验证总功率不超过 IAB-node 额定总功率
多跳功率回退: 考虑父链路质量变化时的动态功率调整

3.1.2 发射信号质量

测试项	要求	特殊考虑
频率误差	±0.1 ppm (相对父节点)	IAB-MT 必须锁定父节点同步源，全网络逐跳累积误差需控制
EVM	QPSK: 17.5%, 16QAM: 12.5%, 64QAM: 8%, 256QAM: 3.5%	与普通UE相同
I/Q分量	同 38.521	需额外测试与DU同时发送时的正交性
载波泄漏	≤ 特定门限	DU 发送产生的载波泄漏对MT信号的影响

3.1.3 频谱发射模板 (SEM) 与 ACLR

IAB-MT 的频谱特性测试是发现自干扰问题的关键。当 MT 和 DU 同时在不同频率发送时，需要验证：

MT SEM: MT 在指定频率范围内的频谱泄漏是否超标
ACLR: MT 信号对相邻信道的泄漏比
关键场景: MT 发射频段靠近 DU 接收频段时，MT 的带外发射可能造成严重的自干扰

测试场景: MT Tx 对 DU Rx 的自干扰分析

功率 ▲
│
│ MT Tx Signal
│ ┌──────┐
│ │ │ DU Rx Band
│ │ │ ┌──────┐
│ │ │ ACLR │ │ ← 自干扰路径
│ │ │────────→│ │
│ └──────┘ └──────┘
│
│ ←── MT Band ──→ ←── DU Band ──→
└──────────────────────────────────────→ 频率

图: MT 发射对 DU 接收的自干扰 --- ACLR 和 SEM 是关键保护指标

3.1.4 时序对齐 (Timing Alignment)

IAB 网络中最具挑战性的测试之一是时序对齐。IAB-node 的 MT 需要接收父节点的下行定时，DU 需要以此为基础确定自己的发送时序：

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时序对齐要求:

父节点 DU Tx ───────┐
                    │ 传播延迟 Δp
                    ▼
IAB-node MT Rx ─────┘
                    │
                    │ 内部处理延迟 Δi
                    │ (包括MT解调+DU调度)
                    ▼
IAB-node DU Tx ─────┘
                    │
                    │ 对齐要求:
                    │ • 与父节点DU帧定时对齐
                    │ • 与相邻IAB-node DU对齐
                    ▼
子节点/UE Rx

测试要点:
1. 帧定时偏移: 需 ≤ 3 μs (TDD场景)
2. 逐跳累积误差: N跳后总误差需 ≤ 指定门限
3. 动态调整能力: 父节点切换或路径变化时的重同步时间

时序对齐的测试配置需要考虑：

Case 1: IAB-node 同时收发: MT 接收父节点 DL 的同时 DU 发送给子节点 DL --- 验证帧边界对齐
Case 2: IAB-node 仅接收: 仅 MT 接收父节点 DL，DU 不发送 --- 基准时序测量
Case 3: 多跳级联: 验证第 N 跳 IAB-node 与 IAB-donor 的时序偏差累积

3.1.5 杂散发射

IAB-MT 的杂散发射测试分为两类：

独立模式: 仅 MT 工作时的杂散 --- 与 38.521 UE 测试类似
共存模式 : MT + DU 同时工作时的杂散 --- IAB 特有测试
- 需要测量 DU 发射产生的杂散在 MT 频段的泄漏
- 需要测量 MT 发射对 DU 接收频段的杂散泄漏

3.2 IAB-DU 发射机测试

IAB-DU 的发射机测试在很大程度上继承了 38.141-1 对 gNB 的测试框架，但增加了 IAB 特有场景。

3.2.1 基站输出功率

参数	gNB (38.141)	IAB-DU (38.142-1)
额定总功率	按BS类别定义	按BS类别定义 + 与MT共享的功率预算
动态功率分配	不适用	DU功率 = 总功率 - MT功率 (动态)
功率共享测试	无	MT+DU 最大总功率不超标
功率瞬态	开/关瞬态	开/关瞬态 + MT/DU功率切换瞬态

功率共享场景是 IAB-DU 测试的核心差异。IAB-node 有一个总发射功率预算 P_total，MT 和 DU 共享这个预算：

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功率共享模型:

P_total = P_MT + P_DU

测试场景:
1. 最大DU功率: P_MT = 0, P_DU = P_total_max
2. 最大MT功率: P_DU = 0, P_MT = P_total_max
3. 均衡分配:   P_MT = P_DU = P_total/2
4. 动态切换:   从一个分配方案切换到另一个的瞬态

约束条件:
• P_MT + P_DU ≤ P_total (绝对上限)
• P_MT ≤ P_MT_max (MT独立上限)
• P_DU ≤ P_DU_max (DU独立上限)
• 功率变化速率需 ≤ 规定门限 (防止邻区干扰突变)

3.2.2 发射互调

IAB-DU 的互调测试比普通 gNB 复杂得多，因为存在多种互调源：

互调场景	描述	测试方法
DU内部互调	DU多载波间的互调产物	同38.141，注入CW干扰信号
MT-DU互调	MT发射信号在DU PA中产生互调	IAB特有：MT在f1发射，DU在f2发射，测量f1+f2和f2-f1处的互调产物
DU发射机+MT接收机互调	DU发射在MT LNA中产生互调	IAB特有：模拟MT正在接收，DU同时大功率发射

MT-DU 互调的测试配置示例：

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IAB-node 互调测试配置:

┌─────────────────────────────────────────┐
│              IAB-node                    │
│                                          │
│  MT Tx ──→ PA ──→ ┐                     │
│            f1     │                     │
│                    ├──→ 合路器 ──→ 天线  │
│  DU Tx ──→ PA ──→ ┘                     │
│            f2                           │
│                                          │
│  互调产物频率:                            │
│  f_IM3_low = 2*f1 - f2                  │
│  f_IM3_high = 2*f2 - f1                 │
│                                          │
│  测试测量:                               │
│  • 在 f_IM3 处的杂散功率                  │
│  • 是否落入 MT/DU 接收频段                │
│  • 是否落入相邻系统频段                    │
└─────────────────────────────────────────┘

3.2.3 频谱发射模板 (SEM) 与 CACLR

IAB-DU 的 SEM 测试与 gNB 基本一致，但需要在以下场景中额外验证：

DU 独立发送 (MT 不发送) --- 基准
DU + MT 同时发送 --- 验证 MT 发送不影响 DU 的 SEM
DU 在功率共享场景下的 SEM --- 不同功率分配下的频谱特性

CACLR (Cumulative ACLR) 测试在 IAB 场景中尤为重要，因为 IAB-node 可能配置多个载波用于回传和接入。

3.3 IAB-MT 接收机测试

3.3.1 参考灵敏度

IAB-MT 的接收灵敏度测试参考 38.521 UE 接收测试，但增加了多跳场景的特殊要求：

测试条件	普通 UE	IAB-MT
参考测量信道	按 38.521 定义	相同，但需考虑回传链路的更高 MCS
灵敏度门限	按频段和带宽定义	与UE相同，但增加了多跳逐级降敏的验证
干扰条件	AWGN	AWGN + DU同时发送的自干扰
双工方式	FDD/TDD	FDD/TDD + 全双工增强

多跳灵敏度降级模型:

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逐跳信噪比累积:

IAB-donor DU ──→ IAB-node1 MT ──→ IAB-node1 DU ──→ IAB-node2 MT ──→ ...
     SNR_0            SNR_1              SNR_2              SNR_3

总SNR预算: SNR_total = min(SNR_0, SNR_1, ..., SNR_N)
                       + 逐跳处理增益 - 累积误差

测试要求:
• 每跳MT灵敏度需满足独立门限
• N跳后总链路预算需满足端到端性能要求
• 需验证不同跳数下的MCS选择自适应能力

3.3.2 邻道选择性 (ACS) 与阻塞

IAB-MT 的 ACS 和阻塞测试面临的关键挑战是 DU 同时发送产生的近端干扰。DU 的发射功率远大于 MT 期望接收的信号功率，即使在不同频段，PA 非线性也会产生带外泄漏：

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阻塞测试场景 --- DU同时发送时的MT接收:

干扰功率 ▲
          │
          │   DU Tx (高功率)
          │   ┌──────┐
          │   │      │
          │   │  +30 │ dBm
          │   │      │
          │   └──┬───┘
          │      │ PA非线性 → 宽带噪声泄漏
          │      ▼
          │   ┌──────────────────────┐
          │   │ 宽带噪声底            │ ← 抬升MT接收频段的噪声底
          │   │ ┌──┐                │
          │   │ │MT│ ← 期望信号     │
          │   │ │-95│ dBm          │
          │   │ └──┘                │
          │   └──────────────────────┘
          └────────────────────────────────→ 频率

测试要求: 在DU以最大功率发送时，MT的灵敏度劣化 ≤ 规定门限

阻塞测试的特殊配置：

带内阻塞: DU 发射产生的带内泄漏
带外阻塞: 外部干扰信号 + DU 自干扰的联合影响
窄带阻塞: CW 干扰 + DU 宽带噪声的叠加
接收机互调: 两个干扰信号 (一个来自DU泄漏 + 一个外部CW) 的三阶互调

3.3.3 多跳同步接收

IAB-MT 需要从父节点的同步信号中提取定时和频率参考。多跳场景下的测试包括：

初始同步: 上电后获取父节点同步的时间
同步保持: 在父节点信号质量波动时的同步稳定性
重同步: 父节点切换或链路中断后的重同步时间
频率跟踪: 多普勒频移补偿能力 (移动IAB场景)

3.4 IAB-DU 接收机测试

3.4.1 参考灵敏度与动态范围

IAB-DU 的接收测试参考 38.141-1 gNB 接收测试框架，关键差异在于自干扰场景：

测试项	gNB (38.141)	IAB-DU (38.142-1)
参考灵敏度	固定AWGN	AWGN + MT同时发送
动态范围	单用户信号变化	多用户 + MT干扰变化
ACS	单邻道干扰	邻道干扰 + MT自干扰
阻塞	外部CW/调制干扰	外部干扰 + MT发射作为额外干扰源
接收互调	两个外部CW	外部CW + MT泄漏信号

MT 发送自干扰的量化分析:

MT 和 DU 之间的隔离度决定了自干扰水平：

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自干扰链路预算:

MT Tx Power (P_MT_Tx)          = +23 dBm (典型)
MT-DU 天线隔离度 (ISO)          = 20-40 dB (取决于面板设计)
MT-DU RF前端隔离度 (ISO_RF)     = 10-20 dB (取决于滤波器设计)
总隔离度 (ISO_total)            = 30-60 dB

DU 接收到的自干扰:
P_self = P_MT_Tx - ISO_total = -7 to -37 dBm

DU 参考灵敏度 (宽带):
P_ref_sens = -101.5 dBm (FR1, 100MHz BW, 30kHz SCS)

结论: 自干扰比期望信号高 65-95 dB，需要
1. 足够的模拟域滤波 (RF SAW/BAW)
2. 数字域自干扰消除 (Digital SIC)
3. 调度层面的资源隔离 (TDM/FDM/SDM)

3.4.2 自干扰消除性能测试

这是 IAB-DU 接收机测试中最独特的部分。测试需要验证 DU 接收机在 MT 同时发送时的实际解调性能：

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自干扰消除测试配置:

┌────────────────────────────────────────────┐
│              测试系统                        │
│                                            │
│  信号发生器 ──→ DU Rx Port (期望信号)        │
│  信号发生器 ──→ MT Tx Port (模拟MT发送)      │
│                    │                       │
│                    ▼                       │
│   ┌────────────────────────────┐           │
│   │       IAB-node DUT         │           │
│   │                            │           │
│   │  MT Tx ──→ [耦合/泄漏] ──→ DU Rx       │
│   │                            │           │
│   │  DU Rx ←── 期望信号 + 自干扰  │           │
│   │                            │           │
│   │  测量:                      │           │
│   │  • 解调吞吐量 vs SNR         │           │
│   │  • 自干扰消除后的有效SINR    │           │
│   │  • 不同MT功率下的灵敏度劣化   │           │
│   └────────────────────────────┘           │
└────────────────────────────────────────────┘

测试指标：

SIC (Self-Interference Cancellation) 能力: 数字域消除量 (dB)
残余自干扰: SIC 后的剩余干扰功率
有效 SINR 劣化: 相对于无自干扰场景的 SNR 损失

3.5 性能测试

3.5.1 IAB-MT 解调性能

IAB-MT 需要解调父节点发送的回传数据，其性能测试与 UE 类似，但信道模型不同：

测试条件	要求
传播条件	AWGN, TDL-A/B/C (固定部署，低多普勒)
MIMO模式	2x2 MIMO, 4x4 MIMO (回传链路通常配置更多流)
调制阶数	QPSK → 256QAM (回传链路需更高频谱效率)
HARQ	支持，但需考虑多跳延迟
自干扰条件	DU同时发送时的解调性能

3.5.2 IAB-DU 解调性能

IAB-DU 需要同时解调多个子节点/UE的上行信号，测试场景更复杂：

单用户性能: 类似 gNB 的解调门限
多用户性能: MU-MIMO 场景下的联合解调
MT自干扰下的多用户: 最复杂场景 --- DU接收多个子节点信号 + MT发射自干扰
多跳调度协调: 父子链路的时间/频率/空间资源协调下的性能

3.5.3 端到端多跳性能

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端到端性能测试拓扑:

┌──────┐     ┌──────────┐     ┌──────────┐     ┌──────┐
│  UE  │────→│IAB-node2 │────→│IAB-node1 │────→│IAB-  │
│      │←────│ (第2跳)   │←────│ (第1跳)   │←────│donor │
└──────┘     └──────────┘     └──────────┘     └──────┘
  接入链路        回传链路2         回传链路1        有线回传

测试指标:
• 端到端吞吐量 (TCP/UDP)
• 端到端延迟 (单向/往返)
• 逐跳重传对总延迟的影响
• 不同跳数下的性能可扩展性
• 父节点切换时的业务中断时间

Part 2: Radiated Conformance Testing (38.142-2, FR2)

FR2 (毫米波) 场景下，IAB-node 的测试必须通过 OTA (Over-The-Air) 方式进行，因为毫米波设备通常没有传导测试端口。

3.6 IAB-node OTA 测试基础

测试方法	适用场景	IAB 特殊考虑
DAC (Direct Antenna Connector)	有传导端口	IAB-node 通常无此端口
CATR (Compact Antenna Test Range)	标准 OTA	需验证双面板同时测试的可行性
NF-FF (Near-Field to Far-Field)	大型天线阵列	多面板的联合场变换
Radiated 2-Stage	接收机测试	MT和DU路径的分离测量

3.7 IAB-MT OTA 发射机测试

FR2 中 IAB-MT 的 OTA 发射测试包括：

EIRP: 等效全向辐射功率 --- 验证 MT 方向上的波束赋形增益
TRP: 总辐射功率 --- 验证总发射功率
波束方向性: MT 波束在父节点方向上的增益和旁瓣

OTA 频谱特性: 空间方向的 SEM 和 ACLR

IAB-node 多面板 OTA 测试配置:

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               CATR 反射面
            ┌─────────────────┐
            │                 │
            │   静区 (Quiet   │
            │   Zone)         │
            │                 │
┌───────────┤   ┌─────────┐   │
│ 馈源天线   │   │ IAB-node │   │
│           │   │ DUT      │   │
│  ┌───┐    │   │          │   │
│  │   │    │   │ Panel A  │   │  ← MT波束 (指向父节点)
│  │   │    │   │ Panel B  │   │  ← DU波束 (指向子节点)
│  └───┘    │   │          │   │
└───────────┤   └─────────┘   │
            │                 │
            └─────────────────┘

测试要点:
• Panel A (MT) 和 Panel B (DU) 可能指向不同方向
• 需分别测量每个面板的辐射特性
• 需测量面板间的互耦和交叉极化

3.8 IAB-DU OTA 发射机测试

EIRP 和 TRP: DU 覆盖区域的辐射功率验证
OTA 信号质量: EVM 在空间各方向的一致性
OTA SEM: 不同空间方向的频谱泄漏
波束一致性: DU 发射波束与实际覆盖的对应关系

3.9 多面板 IAB-node 波束管理测试

IAB-node 通常配备多个天线面板，分别指向父节点方向 (MT) 和子节点方向 (DU)：

测试项	描述	测试方法
波束对应性	面板间的波束方向一致性	分别测量每个面板的 EIRP 峰值方向
波束切换时间	从一个波束切换到另一个的时间	测量 DU/MT 切换时的瞬态
面板间隔离度	面板间的电磁隔离	一个面板发射时测量另一个面板接收到的功率
交叉极化比	不同极化方向的增益差异	分别测量垂直和水平极化的辐射特性
同时波束成形	MT和DU同时波束赋形时的相互影响	两个面板同时工作时的方向图畸变

四、IAB 测试的独特挑战

4.1 自干扰 (Self-Interference)

自干扰是 IAB 测试中最核心、最复杂的挑战。其根本原因是 IAB-node 内部的 MT 发射机和 DU 接收机在物理上共处同一设备。

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自干扰的三层模型:

Layer 1 --- 天线耦合 (Antenna Coupling)
  • 机理: MT天线 → 空间辐射 → DU天线
  • 典型隔离度: 20-40 dB (取决于面板间距和方向)
  • 缓解: 天线物理隔离、极化隔离

Layer 2 --- RF前端泄漏 (RF Frontend Leakage)
  • 机理: MT PA输出 → 电路板耦合 → DU LNA输入
  • 典型隔离度: 10-20 dB
  • 缓解: PCB布局优化、屏蔽、滤波

Layer 3 --- 数字域残余 (Digital Residual)
  • 机理: SIC后的残余干扰
  • 要求: 残余干扰 ≤ 噪声底 + 3 dB
  • 缓解: 数字SIC算法 (非线性模型、自适应滤波)

总自干扰水平 = P_MT_Tx - (ISO_天线 + ISO_RF + SIC_数字)

自干扰的测试挑战：

测试设置复杂: 需要同时模拟 MT 发送和 DU 接收，信号路由需精心设计
高动态范围: 自干扰比期望信号高 60-90 dB，测试设备需具备足够动态范围
实时性要求: 自干扰消除算法需要实时适应信道变化
非线性建模: PA 非线性产生的谐波和互调增加了消除难度

4.2 交叉链路干扰 (CLI)

在 IAB 多跳网络中，不同 IAB-node 之间的链路可能相互干扰：

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CLI 场景:

场景1: IAB-node间DU对MT干扰
  ┌──────────┐        ┌──────────┐
  │IAB-node1 │  DU Tx │IAB-node2 │
  │ DU ──────┼────────→ MT Rx    │  ← 干扰
  │          │        │          │
  │ MT Rx ←──┼────────┼── DU Tx  │  ← 期望信号(父节点)
  └──────────┘        └──────────┘

场景2: 父子链路资源冲突
  ┌──────────┐        ┌──────────┐
  │ IAB-donor│  DL    │IAB-node  │
  │ DU ──────┼────────→ MT Rx    │
  │          │        │ DU ──────┼──→ 子节点
  │          │        │   DL    │
  └──────────┘        └──────────┘
  同一时刻, MT接收和DU发送 → 潜在自干扰

CLI 测试要求:
• 测量不同IAB-node间的路径损耗矩阵
• 验证调度算法在CLI条件下的性能
• 动态TDD配置下的干扰管理

4.3 时序同步

多跳 IAB 网络的全网同步是一个级联锁相环系统，每跳都会引入定时误差：

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多跳同步误差传播模型:

  IAB-donor ──→ IAB-node1 ──→ IAB-node2 ──→ ... ──→ IAB-nodeN
     ε_0           ε_1           ε_2                    ε_N

  第k跳的定时误差:
  ε_k = ε_{k-1} + Δ_k

  其中 Δ_k 包括:
  • 传播延迟估计误差: σ_prop
  • 时钟恢复抖动: σ_clk
  • 内部处理延迟变化: σ_proc

  总累积误差 (N跳):
  ε_total = ε_0 + Σ(k=1 to N) Δ_k

  RMS总误差: σ_total = sqrt(σ_0² + N * σ_Δ²)

测试要求:
• 每跳同步误差 ≤ 390 ns (FR1 TDD)
• N跳后总误差需满足网络同步要求
• 测试需覆盖: 初始同步、同步保持、重同步

4.4 功率共享

IAB-node 的 MT 和 DU 共享一个总功率预算，功率分配策略直接影响覆盖和容量：

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功率共享测试矩阵:

                  MT发射功率
          低(Off)  中(50%)   高(Max)
       ┌────────┬────────┬────────┐
 低    │ 场景A   │ 场景B   │ 场景C   │  DU回传容量最大
(Off)  │ 基准    │ MT主导  │ MT最大  │
       ├────────┼────────┼────────┤
 中    │ 场景D   │ 场景E   │ 场景F   │  均衡模式
(50%)  │ DU主导  │ 均衡    │ MT优先  │
       ├────────┼────────┼────────┤
 高    │ 场景G   │ 场景H   │ 场景I   │  MT接入容量最大
(Max)  │ DU最大  │ DU优先  │ 超功率! │
       └────────┴────────┴────────┘

测试要点:
• 场景I (两者都最大): 需验证功率限制机制是否生效
• 场景A (两者都关闭): 瞬态测试 --- 快速功率切换
• 各场景需验证: EVM、SEM、ACLR 在功率变化时的一致性

4.5 多跳累积效应

随着跳数增加，多个物理损伤会逐跳累积：

损伤类型	单跳影响	N跳累积	测试关注点
定时误差	±390 ns	逐跳RMS累积	全网帧对齐
频率误差	±0.1 ppm	线性累积	子载波正交性
EVM劣化	单跳EVM	N跳后EVM_worst	高阶调制可用性
延迟	单跳RTT	N跳总延迟	端到端QoS
吞吐量	单跳容量	min(各跳容量)	瓶颈链路

4.6 移动 IAB 的特殊挑战

R17 引入的移动 IAB (Mobile IAB) 进一步增加了测试复杂度：

多普勒效应: 移动场景下的频率偏移补偿
波束跟踪: 移动中保持波束对准
切换性能: 移动中的父节点切换
信道变化: 快速变化的信道条件下的自适应调制

五、与其他标准的脉络关系

5.1 标准体系全景图

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                    3GPP NR 标准体系 --- IAB 相关

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                       架构与需求                              │
│  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐    │
│  │ 38.300   │  │ 38.401   │  │ 38.174   │  │ 38.913   │    │
│  │ NR总体    │  │ NG-RAN   │  │ IAB RF   │  │ NR需求    │    │
│  │ 描述+IAB  │  │ 架构+IAB │  │ 参数     │  │          │    │
│  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └──────────┘    │
│       │             │             │                          │
│       ▼             ▼             ▼                          │
│  ┌──────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │              TS 38.142 --- IAB 一致性测试               │   │
│  │  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐                  │   │
│  │  │ 38.142-1     │  │ 38.142-2     │                  │   │
│  │  │ 传导测试     │  │ 辐射测试     │                  │   │
│  │  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘                  │   │
│  └─────────┼─────────────────┼──────────────────────────┘   │
│            │                 │                              │
│            ▼                 ▼                              │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐                         │
│  │   38.141     │  │   38.521     │                         │
│  │   gNB 测试   │  │   UE 测试    │                         │
│  │   (DU参考)   │  │   (MT参考)   │                         │
│  └──────────────┘  └──────────────┘                         │
│                                                             │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐      │
│  │   38.211     │  │   38.214     │  │   38.331     │      │
│  │   物理信道   │  │   物理层过程  │  │   RRC协议    │      │
│  └──────────────┘  └──────────────┘  └──────────────┘      │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

5.2 与 38.141 (gNB 一致性测试) 的继承与扩展

TS 38.142 在结构上直接继承 38.141 的测试框架，但在每个测试章节都增加了 IAB 特有要求：

38.141 章节	38.142 扩展内容
发射机测试	增加 IAB-MT 发射机测试、MT-DU 功率共享
接收机测试	增加 MT 自干扰场景、MT-DU 互调
性能测试	增加多跳端到端性能、自干扰消除性能
OTA 测试	增加多面板测试、MT/DU 双角色 OTA

5.3 与 38.174 (IAB RF 参数) 的对应

38.174 定义 IAB-node 的 RF 参数需求，38.142 定义如何测试这些参数是否达标：

38.174 参数	38.142 测试方法
MT 发射功率	38.142-1 §6.2 MT 最大输出功率测试
DU 发射功率	38.142-1 §6.3 DU 输出功率测试
MT 接收灵敏度	38.142-1 §7.2 MT 参考灵敏度测试
DU 接收灵敏度	38.142-1 §7.3 DU 参考灵敏度测试
功率共享限制	38.142-1 §6.x 功率共享场景测试
时序要求	38.142-1 §6.x 时序对齐测试
自干扰要求	38.142-1 §7.x 自干扰场景接收测试

5.4 与 38.521 (UE 一致性测试) 的 MT 侧对应

IAB-MT 的测试大量参考 38.521 UE 测试方法，但存在关键差异：

38.521 测试	38.142 MT 对应测试	关键差异
最大发射功率	§6.2.2	更高功率等级、功率共享
频率误差	§6.2.x	需锁定父节点同步、多跳累积
EVM	§6.2.x	DU 同时发送时的 EVM
SEM/ACLR	§6.2.x	需考虑对 DU Rx 的干扰
接收灵敏度	§7.2	DU 自干扰下的灵敏度
解调性能	§8.2	回传链路的高 MCS、多跳信道

5.5 与其他协议层标准的关联

38.211/38.212/38.213/38.214 (物理层): IAB-MT/DU 的物理信道结构、参考信号设计直接影响 RF 测试的信号配置
38.321/38.322/38.323 (MAC/RLC/PDCP): BAP 层的引入影响端到端延迟和吞吐量测试
38.331 (RRC): IAB-node 的 RRC 状态管理影响初始接入和切换测试
38.473 (F1AP): DU 与 CU 之间的 F1 接口过程影响资源协调测试

六、R16 → R17 → R18 演进

6.1 R16: IAB 基础框架

R16 是 IAB 的奠基版本，定义了核心架构和基础功能：

R16 IAB 特性	对应测试	状态
IAB-node 架构 (MT+DU)	38.142-1 全部	已定义
多跳回传 (≤N跳)	端到端性能测试	已定义
TDM 资源复用	发射/接收时序测试	已定义
FDM/SDM 资源复用	功率共享、自干扰测试	已定义
CU/DU 分离架构	控制面性能测试	已定义
BAP 路由	多跳吞吐量测试	已定义
IAB-node 初始接入	MT 同步/接入测试	已定义

6.2 R17: IAB 增强

R17 在 R16 基础上进行了重要增强，38.142 的 R17 版本相应增加了新的测试要求：

R17 增强特性	新增测试要求
全双工增强	MT 和 DU 同时同频收发时的自干扰消除性能测试
增强的多跳调度	多跳资源协调下的时延和吞吐量测试
移动 IAB	多普勒补偿、波束跟踪、移动切换测试
IAB-node 间 CLI 管理	交叉链路干扰测量和抑制性能测试
增强的功率控制	动态功率共享的瞬态和稳定性测试
多路径回传	双连接/多连接回传的性能测试
网络切片支持	切片感知的资源分配测试

R17 的关键测试增强：

复制代码

R17 全双工 IAB 自干扰测试增强:

R16 测试:
  • MT Tx + DU Rx (不同频率/时间)
  • 半双工约束下的自干扰测试

R17 新增:
  • MT Tx + DU Rx (相同频率、相同时间)
  • 全双工自干扰消除深度测试
  • 残余自干扰的动态特性测试
  • 波束域自干扰消除测试 (SDM场景)

测试门限演进:
  R16: 自干扰消除 ≥ 60 dB (FDM场景)
  R17: 自干扰消除 ≥ 90 dB (全双工场景) + 波束域消除 ≥ 20 dB

6.3 R18: AI/ML 辅助

R18 引入 AI/ML 辅助回传管理，测试框架进一步扩展：

R18 方向	潜在测试要求
ML辅助资源分配	ML模型的鲁棒性测试、泛化能力验证
AI辅助波束管理	AI预测波束 vs 传统波束扫描的性能对比测试
智能自干扰消除	基于ML的非线性自干扰消除性能测试
预测性调度	预测准确度和调度效率测试
网络节能	AI辅助的功耗优化测试

6.4 版本演进对比总表

维度	R16	R17	R18
IAB 架构	基础 MT+DU	全双工增强	AI/ML 增强
跳数支持	≤ N 跳	多跳优化	自适应跳数
复用方式	TDM/FDM/SDM	全双工	智能复用
移动性	固定 IAB	移动 IAB	智能移动管理
自干扰消除	基础 SIC	增强 SIC	ML辅助 SIC
功率管理	静态共享	动态共享	AI预测分配
测试重点	功能验证	性能优化	智能化验证
38.142 范围	基础测试	增强测试	扩展测试

七、扩展阅读

7.1 核心 3GPP 规范

规范号	标题	与 IAB 测试的关系
TS 38.142	NR IAB BS Conformance Testing	本文档主体
TS 38.141	NR BS Conformance Testing	DU 测试的基准参考
TS 38.521	NR UE Conformance Testing	MT 测试的基准参考
TS 38.174	NR IAB RF Requirements	IAB RF 参数需求定义
TS 38.300	NR Overall Description	IAB 架构和流程定义
TS 38.401	NG-RAN Architecture	IAB 网络架构
TS 38.104	NR BS Radio Transmission and Reception	DU RF 参数基准
TS 38.101	NR UE Radio Transmission and Reception	MT RF 参数基准

7.2 IAB 关键研究文献方向

自干扰消除技术
- 天线域消除: 面板设计、极化隔离
- 模拟域消除: 可调衰减器、延迟线
- 数字域消除: 线性/非线性自适应滤波
IAB 资源调度
- 半静态资源分配 vs 动态调度
- 集中式调度 (CU) vs 分布式调度 (DU)
- 跨跳资源协调优化
IAB 部署场景
- 城区微站回传
- 农村宽带覆盖
- 室内深度覆盖
- 应急通信/临时部署
端到端性能分析
- 多跳吞吐量模型
- 延迟预算分析
- 可靠性 (URLLC over IAB)

7.3 测试设备与仪表考量

IAB 基站一致性测试对测试设备提出了更高要求：

多端口矢量信号发生器: 需同时产生 MT 期望信号、DU 期望信号和自干扰信号
高动态范围频谱分析仪: 需在强自干扰背景下测量微弱的 DU 接收信号
多通道矢量网络分析仪: 需测量 MT-DU 天线间的 S 参数 (耦合系数)
OTA 暗室: FR2 多面板 IAB-node 需要大静区、多探头暗室
信道模拟器: 需模拟多跳回传链路的级联信道

附录A: 缩略语

缩写	全称	中文
IAB	Integrated Access and Backhaul	集成接入与回传
MT	Mobile Termination	移动终端功能
DU	Distributed Unit	分布式单元
CU	Central Unit	集中式单元
BAP	Backhaul Adaptation Protocol	回传适配协议
TDM	Time Division Multiplexing	时分复用
FDM	Frequency Division Multiplexing	频分复用
SDM	Spatial Division Multiplexing	空分复用
SIC	Self-Interference Cancellation	自干扰消除
CLI	Cross-Link Interference	交叉链路干扰
SEM	Spectrum Emission Mask	频谱发射模板
ACLR	Adjacent Channel Leakage Ratio	邻道泄漏比
CACLR	Cumulative ACLR	累积邻道泄漏比
ACS	Adjacent Channel Selectivity	邻道选择性
EVM	Error Vector Magnitude	误差矢量幅度
EIRP	Equivalent Isotropically Radiated Power	等效全向辐射功率
TRP	Total Radiated Power	总辐射功率
OTA	Over-The-Air	空口测试
CATR	Compact Antenna Test Range	紧凑天线测试场
NF-FF	Near-Field to Far-Field	近场到远场变换
FR1	Frequency Range 1	频率范围1 (sub-7 GHz)
FR2	Frequency Range 2	频率范围2 (mmWave)
MPR	Maximum Power Reduction	最大功率回退
A-MPR	Additional MPR	额外最大功率回退
TDL	Tapped Delay Line	抽头延迟线信道模型

附录B: IAB-MT 与 IAB-DU 测试方法对比速查表

测试类别	测试项	IAB-MT 参考标准	IAB-DU 参考标准	联合测试
发射功率	最大输出功率	38.521 §6.2	38.141 §6.2	功率共享
发射质量	频率误差	38.521 §6.5	38.141 §6.5	互同步
	EVM	38.521 §6.5	38.141 §6.5	交叉影响
	载波泄漏	38.521 §6.5	38.141 §6.5	---
频谱	SEM	38.521 §6.6	38.141 §6.6	互干扰
	ACLR	38.521 §6.6	38.141 §6.6	---
杂散	传导杂散	38.521 §6.7	38.141 §6.7	互调
	辐射杂散	38.521 §6.8	38.141 §6.8	---
互调	发射互调	38.521 §6.9	38.141 §6.9	MT-DU互调
接收灵敏度	参考灵敏度	38.521 §7.3	38.141 §7.3	自干扰
接收选择性	ACS	38.521 §7.5	38.141 §7.5	自干扰
阻塞	带内/带外阻塞	38.521 §7.6	38.141 §7.6	DU自干扰
接收互调	接收互调	38.521 §7.8	38.141 §7.8	MT泄漏
性能	解调性能	38.521 §8	38.141 §8	联合性能
OTA (FR2)	EIRP/TRP	38.521-2	38.141-2	多面板
	OTA灵敏度	38.521-2	38.141-2	多面板
	波束管理	---	38.141-2	双面板

文档信息

版本: v1.0

生成日期: 2026年8月3日

目标读者: 无线通信测试工程师、IAB产品开发工程师、3GPP标准研究人员

说明: 本文基于 3GPP TS 38.142 V16.x 规范框架编写，结合 38.141、38.174、38.300、38.401 等相关标准的上下文进行深度解读。测试门限和具体数值以正式发布的 3GPP 规范为准。