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5G终端设备(UE)的相关技术要求

浏览:9056  来源:通信人在线  日期:2024-10-08

5G系统(5GS)的用户设备(UEUser Equipment)是适应于5GS的通信终端,尤其是5GS的重大技术演进,如5G接入网(GN-RAN)的新无线或新空口(NRNew Radio)。另外,还有5GS的组网模式(SANSA)、使用场景等等。为此,在3GPP TS 38.101-x《新无线(NR):用户设备(UE)无线发射和接收》系列中对5G UE无线特性进行了规范。我国通信行业标准YD/T 36275G数字蜂窝移动通信网 增强移动宽带终端设备技术要求(第一阶段)》,依据3GPP的相关规范,对我国5G终端设备(UE)的技术要求做出详细的规范。下述结合YD/T 3627标准对5G UE的技术的内容要求做一简要介绍,若要详细了解该标准全部具体内容的可请查阅下附件。

附件:YD/T 3627-20195G数字蜂窝移动通信网 增强移动宽带终端设备技术要求(第一阶段)》

欲详细了解5G系统新无线(NR)技术要求的请进入

一、综述

1UE的基本技术要求

YD/T 3627-2019中所规范的5G UE相关技术要求,应首先关注其下述的基本要求:一是为我国5G UE第一阶段的技术要求,随着技术的发展,将会调整其相关要求。二是其工作频率范围仅是FR1Sub-6GHz)频段,即频率范围为6GHz以下频带,但不包括700MHz频段,主要是新无线(NR)频段。三是应适应5GS的独立组网模式(SA)和非独立组网模式(NSA),即UE应支持由3GPP TS 37.340所描述的多Radio双连接(MR-DCMulti-Radio Dual-Connectivity)技术。四是应适应于增强移动宽带(eMBB)场景的应用。我们知道,移动宽带(MBB)处理的是以人为中心的使用案例,涉及用户对多媒体内容、服务和数据的访问;增强移动宽带(eMBB),是指在现有MBB业务场景的基础上,对于用户体验等性能的进一步提升。

欲具体了解增强移动宽带(eMBB)概念介绍的请进入

2UE的分类

根据UE的尺寸和使用范围,大致可对5G UE分为两类,即:语音数据类终端和数据类终端,其释义详见下表1-1

1-15G UE的分类

3UE的功率等级

UE的功率等级是按所有蜂窝天线的最大输出功率来定义的,其最大输出功率分别为+26dBm(功率等级2)和+23dBm(功率等级3)两个功率等级。

二、UE的能力要求

1UE的传输能力

UE的传输能力因支持SA和支持NSA模式时有所不同。所谓传输能力,主要是指UE的上/下行的传输方案,包括其波形形式、调制方式、信号码形、峰值速率等等。尤其是5G UE的上/下行的峰值速率更能凸显其传输能力,下表2-1汇总了SA模式和NSA模式下5G UE的上/下行的峰值传输速率。注意,UE的峰值速率与采用的帧结构周期、最大的载波带宽、子载波间隔、调制方式、MIMO层流等技术因素密切相关。其中,典型情况下5GS最大单载波的理论值峰值传输速率可达:下行1.745Gbit/s;上行253Mbit/s

2-15G UE的上/下行的峰值传输速率(单载波的理论值)

在我国通信行业标准YD/T 36185G数字蜂窝移动通信网 无线接入网总体技术要求(第一阶段)》的第13章《UE能力》中规定:新无线(NR)内的UE能力不依赖于终端传输能力等级,UE的传输能力等级和固定的峰值传输速率有关,只用于市场宣传,不会通过信令发送给网络。相应的,网络通过UE支持的频率组合及基带能力(调制方式、MOMO层数等)自行算出UE上行和下行数据传输速率。

欲详细了解YD/T 36185G UE能力要求的请进入

2UE的业务能力;

对于UE的业务能力,在YD/T 3627中给出了5G UE不同工作模式下所支持的业务类型和相应的5QI(工作于SA模式)和QCI(工作于NSA模式)。5QIQCI5G QoS的两个基本概念,分别由3GPP TS 23.5013GPP TS 23.203所定义。

另外,5G UE应支持IPv4IPv6;应默认支持SANSA双模方式,在开机时可根据网络实际部署情况和网络的4G/5G互操作策略,登入SANSA网络中工作。

三、NR的无线协议分层

UENG-RAN间的NR中,同样采用了三层体系结构来描述,即:物理层(层1)、数据链路层(或介质访问控制(MAC)层)(层2)和网络层(层3),每层各有相应的协议栈,且分为用户平面和控制平面。在YD/T 3627标准中,对5G UE各层不同工作模式下的相关要求做出了相应的规定,具体请查阅本文的附件。另外,在控制平面协议栈中,有一个非接入层(NAS)控制协议(该协议在5GCAMF终结),用以UE认证、移动性管理、安全控制等,YD/T 3627标准对该层也做出了规定。

欲详细了解NR无线协议分层的请进入

1、物理层(L1)的技术要求

对于物理层,主要包括的内容是UE无线侧的:参数集、帧结构、物理信道、多天线技术、调制、信道编码、控制信道格式和控制信息、资源分配和调度、同步、随机接入、功率控制、物理层测量、带宽分段等要求。对于NSA工作模式UELTE测要求还应满足3GPP R15版本中对双链接(EN-DC方式)的相关技术要求。

欲具体了解NR参数集介绍的请进入

2、数据链路层(层2)的基本功能要求

对于数据链路层,它包括的子层有:介质访问控制(MAC)层、无线链路控制(RLC)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、业务数据适应协议(SDAP)层等。在YD/T 3627标准中对UESANSA模式下各子层的主要基本功能做出了规范。

3、网络层(L3RRC)的基本功能要求

对于NR的网络层是指无线资源控制(RRC)层。关于RRC的基本功能名称详见下表3-3,其功能要求详见本文附件。

3-3RRC的基本功能名称

四、射频指标要求

5G UE的射频指标要求是UE技术要求的重要内容。在YD/T 3627标准中规定的项目有:工作频率、信道带宽、信道间隔、信道栅格、同步栅格、SA模式下的发射机和接收机指标要求、EN-DC终端射频指标要求。对于这些要求下述仅强调几点,其具体的要求请查阅本文附件。另外,5G UE的射频指标要求在满足这些要求的同时还应符合我国国家无线电管理的相关规定。

欲详细了解5G UE的射频技术指标国家无线电管理的相关规定的请进入

1、工作频率

5G UE工作频段在国内应符合国家无线电管理的相关规定,但为支持国际漫游,UE可支持3GPP规范规定的NR相关工作频段,具体详见下表4-1。注意,YD/T 3627标准规定的是工作频率范围是指FR1频段,即6GHz以下,但不包括700MHz频段。

4-15G UENR工作频段

欲详细了解5G工作频段相关规定的请进入国家无线电管理相关规定3GPP规范规定

2、信道带宽

5G UEFR1范围内可配置的信道带宽(单载波带宽)有下表4-2所列的12种,但最大信道带宽应为100MHz,其子载波间隔(SCSSub-Carrier Spacing)可分为15kHz30kHz60kHz三种。鉴于此,5G UEFR1范围内信道带宽的配置情况应符合下表4-2的要求。

4-25G UEFR1范围内信道带宽的配置情况

另外,5G UE应支持SUL频段,以提供其UE上行的覆盖能力。

欲详细了解5G UE补充上行链路(SUL)及频段组合要求的请进入

3、信道栅格

信道栅格定义了一组射频(RF)参考频点用于区分RF信道位置。RF参考频点用于标记资源元素(RE)映射到具体的频点位置。总频率栅格使用一组RF参考频点标记0~100GHz范围内的频率。上行和下行的RF参考频点使用NR绝对射频信道号(NR-ARFCN)表征,其范围0~2016666

五、其它要求

YD/T 3627标准中,还对5G UE的下述要求给出了规定:上行增强要求(可选);NSA模式下5G网络标识显示要求;功耗要求(遵循厂商标称要求);接口要求(包括NR Uu接口、LTE Uu接口和USIM-ME接口);安全要求(认证、数据加密等);等等。

温馨提示:YD/T 3627标准目前在2024年进行了第一次修订, YD/T 3627-2024版本与YD/T 3627-2019标准相比,主要是增加了n11920~1980MHz/2110~2170MHz)和n28703~748MHz/758~803MHz)两个频段的NR FDD模式的功能和性能的要求;以及调整了网络切片的要求。具体变化内容待YD/T 3627-2024版本标准出版发行后将再做介绍。

欲进一步了解5G 无线接入网(NG-RAN)总体技术要求的请进入

附录
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