几个月前,我们总结了3GPP 38系列5G规范中1字辈儿(38.1××)的OTA标准:
今天接着前面的内容,继续来看38系列5字辈儿(38.5××)的OTA标准。
为什么跳过了2字辈儿(38.2××),3字辈儿(38.3××),4字辈儿(38.4××),直接从1字辈儿到了5字辈儿呢?这跟3GPP的规范架构有关,我们再来梳理一下,也可以参考3GPP规范架构:
规范系列 制定工作组 主要内容
TS38.1×× RAN4 设备无线系统技术要求(终端,基站,直放站等);
TS38.2×× RAN1 物理层(层1)技术规范;
TS38.3×× RAN2 层2和层3规范:MAC/RLC/RRC;
TS38.4×× RAN3 NG-RAN网络架构相关;
TS38.5×× RAN5 UE一致性测试;
所以我们来看上面这张结构图,那么跟红圈里的收发信机/天线部分相关联的技术要求和测试规范,才会涉及到辐射性能。所以2××/3××/4××系列是跟上层协议以及网络架构相关,不会与OTA直接关联。基本概念可以参考3GPP的5G系列OTA标准(一)。
38.5××系列标准
如下所示,3GPP的5字辈儿系列标准,是TS(Technical Specification:技术规范)标准的最后一部分,目前6字辈儿的标准空缺,从7字辈儿开始,到8字辈儿,9字辈儿的标准系列都是TR(Technical Report:技术报告),而非TS了。
以下是所有的38.5××系列标准(向左滑动,可以看全右侧内容:)
38.508-1; UE conformance specification; Part 1: Common test environment
38.508-2; UE conformance specification; Part 2: Common Implementation Conformance Statement (ICS) proforma
38.509; Special conformance testing functions for User Equipment (UE)
38.521-1; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 1: Range 1 standalone
38.521-2; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 2: Range 2 standalone
38.521-3; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 3: Range 1 and Range 2 Interworking operation with other radios
38.521-4; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 4: Performance
38.521-5; UE conformance specification; Radio transmission and reception; Part 5: Satellite access Radio Frequency (RF) and performance
38.522; UE conformance specification; Applicability of radio transmission, radio reception and radio resource management test cases
38.523-1;UE conformance specification; Part 1: Protocol
38.523-2;UE conformance specification; Part 2: Applicability of protocol test cases
38.523-3;UE conformance specification; Part 3: Protocol Test Suites
38.533; UE conformance specification; Radio Resource Management (RRM)
38.551; UE Multiple Input Multiple Output (MIMO) Over-the-Air (OTA) performance; Conformance testing
38.561; UE conformance specification; UE TRP (Total Radiated Power) and TRS (Total Radiated Sensitivity) requirements and test methodologies for FR1 (NR SA and EN-DC)
从标准名称可知,38.5××系列标准都是关于UE的一致性测试(conformance specification)规范,由RAN5技术工作组负责制定。它与38.1××系列,也就是由RAN4工作组制定的技术要求规范,一般都是一一对应的。那么目前为止,5××系列跟OTA相关的标准有以下六个:
38.521-2:Range 2 SA的UE发射接收一致性测试规范;
38.521-3:Range 1和Range 2互操作一致性测试规范;
38.521-4:UE无线和发射性能一致性测试规范;
38.521-5:支持卫星接入的UE无线发射和接收一致性测试规范;
38.551:UE MIMO OTA性能一致性测试;
38.561:FR1 UE TRP TRS一致性测试规范
1、TS 38.521-2
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3385
38.521-2 | NR; User Equipment (UE) conformance specification; Radio transmission and reception; Part 2: Range 2 standalone |
我们正在学习的TS 38.521-1是有关FR1终端传导测试的一致性规范,而38.521-2是关于FR2毫米波终端的,自然毫米波终端的一致性测试,一定是在OTA环境下进行的。它与TS 38.101-2(参考3GPP的5G系列OTA标准(二))FR2毫米波终端的技术要求规范是对应的,但是在这个标准中目前还有相当多的“Editor’s
note:”,也就是尚未完成的内容。后续我们会在适当的时间开始学习这个标准。
2、TS 38.521-3
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3386
38.521-3 | NR; User Equipment (UE) conformance specification; Radio transmission and reception; Part 3: Range 1 and Range 2 Interworking operation with other radios |
TS 38.521-3是有关FR1和FR2之间载波聚合的终端互操作一致性规范,以及EN-DC、NE-DC和NGEN-DC的附加要求。那么EN-DC、NE-DC和NGEN-DC有什么区别呢?他们都属于非独立组网:Non-Standalone (NSA) 的范畴,名词解释一下:
DC:Dual Connectivity,即双连接;
E:E-UTRA,即4G无线接入网;
N:指5G NR;
NG:指5G核心网;
EN-DC:是指核心网为4G,主站为4G基站,辅站为5G基站;
NE-DC:是指核心网为5G,主站为5G基站,辅站为4G基站;
NGEN-DC:是指核心网5G,主站为4G基站,辅站为5G基站。
那么无论是FR1+FR2的CA,或者是包含了FR2的EN-DC,只要涉及到FR2的地方,都会有辐射OTA的测试要求,但由于无法进行NR/5GC FR1 传导模式+ NR/5GC FR2 辐射模式的联合测试。所以在相关的测试中,都是传导和辐射分别进行的。
也就是说,对于521-3中FR1或者LTE的传导要求,以及FR2的辐射要求,都可以分别参考对应的38.521-1(FR1)或者36.521-1(LTE),以及38.521-2(FR2)标准规范。所以38.521-3可以认为是包含辐射测试要求的规范,但我们也可以完全忽略它,而落地到38.521-2之中。
3、TS 38.521-4
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3426
38.521-4 | NR; User Equipment (UE) conformance specification; Radio transmission and reception; Part 4: Performance |
TS 38.521-4是有关终端无线发射和接收性能的一致性技术规范,由于它规定了传导的性能测试,也规定了辐射的性能测试,所以也含有OTA的内容。
其中,第五章是解调性能的传导测试规范;第六章是CSI(channel state information)reporting的传导测试规范,第七章是解调性能的辐射测试规范;第八章是关于CSI reporting的辐射性能测试规范。最低性能要求适用于 TS 38.101-2 中定义的 FR2 工作频段,但FDL_high 不超过 40GHz。而第九章和第十章,是关于互操作的,CA和DC中涉及到传导性能的则参考第五和第六章,涉及到辐射性能的则参考第七第八章。
4、TS 38.521-5
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4145
38.521-5 | NR; User Equipment (UE) conformance specification; Radio transmission and reception; Part 5: Satellite access Radio Frequency (RF) and performance |
TS 38.521-5是关于支持卫星接入的 NR UE的一致性测试规范,包含了射频和性能测试方法。首先我们需要补充一下之前的3GPP的5G系列OTA标准(二),关于支持卫星接入的 NR UE的最小技术要求规范,TS 38.101-5,下载链接为:
https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3982
在今年最新的R18规范中,除了传导技术要求外,已然增加了对FR2-NTN的辐射测试要求,所以38.101-5是新增的OTA标准。原本38.521-5与38.101-5二者是对应的,但由于制定的工作组不同,一个是RAN5,一个是RAN4,所以目前38.521-5的一致性测试规范在辐射部分还是reserved的状态,并未更新。但并不影响它未来也应作为OTA标准,我们还是需要去参考的。
5、TS 38.551
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4135
38.551 | NR; User Equipment (UE) Multiple Input Multiple Output (MIMO) Over-the-Air (OTA) performance; Conformance testing |
还记得我们在3GPP的5G系列OTA标准(三)中讲到的TS 38.151标准,是与38.551相对应的MIMO UE的OTA新能测试的技术要求,而38.551是其一致性测试方法规范。规定了 UE MIMO OTA要求一致性测试的细节和 FR1(SA/ NSA)的测试方法。附件 A 介绍了FR1的Multi-Probe
Anechoic Chamber (MPAC)暗室天线布局,例如下图。规定了NR FR1 MPAC OTA 系统的最小测距长度为 1.2 米,测试区尺寸为 20 厘米。虽然对于 MPAC 系统来说,远场要求并不适用,但事实表明,空间相关性在距离低于 1.2 米时会受到很大影响。附录B是关于MPAC系统不确定度。附录C是信道模型及其验证。附录D是FR1 gNB的配置。附录E是环境要求。附录F为系统最大不确定度及测试容差。
6、TS 38.561
标准的下载链接:https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4128
38.561 | NR; User Equipment (UE) conformance specification; UE TRP (Total Radiated Power) and TRS (Total Radiated Sensitivity) requirements and test methodologies for FR1 (NR SA and EN-DC) |
TS38.561是关于FR1终端TRP和TRS的一致性测试方法,与我们在3GPP的5G系列OTA标准(三)中学习的TS38.161相对应。OTA标准往往很重要的内容都在附录中,包括暗室的设置,不确定度,结果的判定,位置摆放,头手模型等等。可以说,如果没有附录的信息,是完全不可能完成准确的一致性测试的,测试结果也就没有意义。