L/S混合NTN卫星频段n254/254的射频技术要求

上一篇中，我们了解到NTN的一个新增频段n254（NR NTN）或254（IoT NTN）。它跟n256/256（S波段）和n255/255（L波段）的区别在于：n254/254是一个L/S 混合配对频段，即UL使用L波段，而DL使用S波段。

自从3GPP RAN#86 会议批准了 Rel-17 Work Item，支持NTN卫星部署的 5G NR 无线接入技术，其目标之一就是定义相应的频段并将其引入3GPP标准。R17讨论的结果是将两个NTN 频段（L 频段和 S 频段）分别添加为 n255 频段和 n256 频段。为限制 Rel-17 的总体工作量，RAN WG4 决定将重点放在 L 和 S 波段上。直到3GPP RAN#98 会议才同意提交新的频谱 WI，这个混合L/S频段才得以进入。

但大家都知道这一频段早已在卫星中使用，因此已经存在不同的标准体系对其进行规范，今天我们就来了解一下美国FCC和欧标ETSI关于这段都有哪些主要的技术指标要求，以及3GPP NTN标准如何对他们进行兼容。

01、FCC的发射要求

我们曾在FCC卫星通信频率划分-Part25.202中学习过FCC定义的1.6/2.4GHz移动卫星服务（MSS）频段为：

上行1610-1626.5MHz: User-to-Satellite Link下行1613.8-1626.5MHz: Satellite-to-User Link (secondary)下行2483.5-2500MHz: Satellite-to-User Link

那么除了SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service：卫星数字音频无线电业务)地面中继器外，发射模板要求需满足：

位置  距0点功率降低  距0点频率间隔  测量带宽A和B    25dB        50%带宽       4kHzC和D    35dB        100%带宽      4kHzE和F    43+10LogP   250%带宽      4kHz

此外，在FCC Part25.216中还规定了若干特殊频段杂散要求，例如：对于2002年7月21日以后投入使用的上行链路频率在1610MHz和1660.5MHz之间的移动地面站，需满足：

杂散频段      eirp密度限值  平均eirp/带宽<700Hz（2ms内）1559-1605MHz -70dBW/MHz   -80 dBW

以上仅为举例，完整的要求还不止这些，待我们学到FCC part25.216的时候再具体去看。

02、欧标ETSI的规定

相比FCC，欧标的ETSI标准对这一段频率有着更为丰富的规定。

1. EIRP密度：运行在1610 MHz至1626.5 MHz的任何频率中，应适用以下两项要求中的一项：

平均EIRP密度：小于-3 dB（W/4 kHz）（平均值）（平均值是指在载波开启模式下的时间平均值）峰值 EIRP密度：小于-15 dB (W/4 kHz)

2. 杂散：在1610MHz到1626.5MHz和1626.5MHz至1628.5MHz频段之外的最大无用发射限值为：

注意单位是dBW。特别地，又规定了三种指定情况：

当指定带宽全部或部分包含在1618.25MHz至1626.5MHz频段内的最大无用发射限值为：

当指定带宽全部或部分包含在1610MHz至1618.25MHz频段内的最大无用发射限值为：

2. 接收机ACS：

邻道信号频率偏移：信号带宽；相对主信号功率：12dB；邻道信号带宽：同主信号带宽；接收机信噪比下降：小于0.5dB

3. 接收机带内阻塞in-band blocking：

干扰信号类型：CW带内频率范围：BEL-10MHz 至 BEU +10 MHz，BEL 和 BEU 分别为工作频段的下限和上限与想要信号的频率间隔：5MHz干扰信号功率：-40 dBm接收机信噪比下降：小于1dB

03、3GPP的规定

而3GPP的NTN标准对这一段的要求是最为复杂的。

所有NTN终端发射机和接收机要测试的传导射频项目如下：

6.2.1 Maximum output power 6.2.2 MPR6.2.3 A-MPR 6.2.4 Configured transmitted power6.3.1 Minimum output power6.3.2 Transmit OFF power6.3.3 Transmit ON/OFF time mask6.3.4 Power control6.4.1 Frequency error6.4.2 Transmit modulation quality6.5.1 Occupied bandwidth6.5.2 Out of band emission6.5.3 Spurious emission6.5.4 Transmit intermodulation7.3 Reference sensitivity7.4 Maximum input level7.5 Adjacent channel selectivity7.6 Blocking characteristics7.7 Spurious response7.8 Intermodulation characteristics7.9 Spurious emissions

那么n254也不例外，因为一旦被写入3GPP NTN频段，就得按照3GPP 终端的标准来进行规范。我们来简要看一下。

1. SCS和对应带宽：

SCS      UE Channel bandwidth (MHz)15kHz    5  10  1530kHz       10  1560kHz       10  15

上行和下行对应的信道带宽：

UL信道带宽(MHz)  DL信道带宽(MHz)      5          10,15      10          15

2. 最大发射功率及功率容限：

Class 3 (dBm)  Tolerance (dB)    23              ±2

3. 不同SCS及带宽下的接收机灵敏度

SCS kHz  5MHz 10MHz  15MHz  15    -99.5 -96.3  -94.5  30          -96.6  -94.6  60          -97.0  -94.9

其他的测试要求还有很多，但是我们有了5G终端的学习基础，再来看NTN的终端指标就不难了。这里要说的是，关于前面提到的FCC及ETSI的发射要求，在相应的地区是具有法规强制效力的。也就是说3GPP是需要考虑兼容这些要求的，那么如何考虑呢？我们在5G的发射机射频要求中多次学习过NS（network Signalling）的概念，这里就派上用场了。对于n254，把FCC和ETSI中的具体发射要求，例如作为额外的频谱发射模板或者额外的杂散发射要求，通过相应的NS值来定义，那么当终端需要支持254频段的时候，就会受到相应的NS的限值约束。

Regulatory domain  NS value      FCC          NS_03N      ETSI         NS_04N      ETSI         NS_05N

例如：为了兼容ETSI中对于运行在1610 MHz 至1626.5 MHz的EIRP密度的要求，NS_04N和NS_05N有如下规定，注意3GPP习惯使用dBm为单位，所以需换算dBm=dBW+30dB。

还有接收机指标，3GPP明显带有5G的色彩，与ETSI的规定还是有较大区别的，后面我们再找机会学习。