3GPP的5G系列OTA标准（五）

上一篇中我们提到过，3GPP中技术规范（TS：technical specification）类的系列标准截止到38.5xx系列，6xx系列是空缺的，剩下的7xx系列，8xx系列和9xx系列均为技术报告（TR：technical report）类标准，而非规范类标准。

怎么理解TR类标准呢？其实这些技术报告类的标准，从数量上看，占到了5G系列标准的60%以上。技术报告的研究内容是作为技术规范类标准的前传，其研究成果可能会被逐步纳入到规范类标准中，或作为制定规范类标准的支撑和参考。所以仍非常重要。

我们分两次来介绍一下3GPP有哪些TR是跟OTA相关的。

01、TR 38.761

标准下载链接：

https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4213

TR 38.761是UE MIMO OTA性能的测量技术报告。它包括FR1和FR2中MIMO OTA的分析和测量结果，比如信道模型验证、各实验室验证的一个比对过程等。这个标准从题目上看，我们并不陌生，在3GPP的5G系列OTA标准（三）中学习的TS38.151标准，就是有关UE MIMO OTA性能的技术要求规范，所以说38.761这个TR就是为TS 38.151服务的。在确立技术要求的规范之前，必然要做一些摸底测试并且查看各个实验室的数据结果是否能对齐，否则怎敢随意确立技术要求呢。例如：38.761的原文中有这样一段话：RAN4 成功完成了 n261/n257 频段 FR2 MIMO OTA 实验室对齐活动，对齐了 4 个测试实验室。Rel-18 FR2 MIMO OTA 性能要求是根据上述对齐测试实验室提交的测量结果制定的。

但无论是TS 38.151，还是TR 38.761，都还是open未完结的状态。也就是说151中很多技术指标还未确定，761中很多技术实验还未对齐或者还未完成，例如在38.761中的一段Editor note写到：本条款描述了 < 1GHz 的实验室对齐活动的结论。当 < 1GHz 的实验室对齐测试完成后，将添加本条款。

02、TR 38.762

标准下载链接：

https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=4330

TR38.762是一个刚刚立项的标准，是为 NR FR1 UE 开发的MIMO OTA动态测试方法的技术报告。 注意，这里的主要区别在于“动态（Dynamic）”二字，在R16、R17和R18 中，制定的是NR UE的静态MIMO OTA技术要求和测试方法，例如38.151，38.551，38.761。而38.762的目标是为NR FR1 UE的MIMO接收性能定义动态测试方法和辐射指标。 目前此技术报告只有11页的目录框架，还未填充内容。

03、TR 38.817-01

标准下载链接：

https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3359

这本技术报告从2017年开始制定，经历了R15和R16，到2022年9月完结，涵盖了 NR FR1和FR2的射频、RRM 和解调的通用内容。可以说是38.101-1和101-2的技术要求的前传，解释了有些技术要求的制定背景以及给出了支撑的数据。举个例子：比如说在38.101-2中，有关于球面覆盖（spherical coverage）的技术要求，对于power class 1的终端，它的定义是：在UE周围整个球面上测量的辐射功率分布为85%的最小EIRP 。通俗一些来说，就是把所有球面测量得到的EIRP按照大小顺序排成一列，如果x为某个EIRP值，并且小于等于这个x的EIRP值刚好占到了所有球面测量值的85%，那么x就是球面覆盖的要求。PC1的球面覆盖要求如下表：

为什么是85%呢？允许的最小峰值 EIRP又是如何得出的呢？38.817对其进行了解释。首先85%的覆盖要求是通过PC1终端FWA的应用场景需求得出的。具体来说，根据对FR2的power class1的CPE设备部署的情况，预计波束覆盖范围应为 +/-50 度，即在仰角方向θ≤50°的球顶区域，如下图。按照球面积计算公式，大概占到17.8%的面积比例。为了给波束覆盖区域的外部范围保留一定的余量，得出对PC1终端类型FWA球形覆盖性能的 EIRP CDF 采用 85% 要求。

在 85%CDF 下允许的最小峰值 EIRP 是通过仿真得出的。基于覆盖一个方向的 4x4 阵列天线，可模拟出以下波束成形模式，其中有 39 个方向的波束用于俯仰角度 θ≤50° 的波束覆盖区域。下图显示了两个观测角度。

最终得出n257-n261在85% CDF处应比最小peak EIRP降低8dB。

04、TR 38.817-02

标准下载链接：

https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3360

类似于38.817-01，TR 38.817-02也是从2017年开始制定，属于R15，到2023年9月最后一次更新，涵盖了NR 基站传导和辐射射频测试的通用内容 。是作为基站射频技术要求TS 38.104，基站射频一致性测试方法TS 38.141-1和TS 38.141-2以及电磁兼容测试要求TS 38.113的支撑与参考。但很多内容，包括测试容差和测量不确定度推导、OTA 测试环境描述、校准和测试程序描述等方面被转移到 OTA BS 测试TR 37.941中。

例如，在38.817-02中，会推导为什么2-O基站的off power要求为-36dBm/MHz。以及为什么在38.104的技术要求中不会对AAS基站的辐射方向图做规定？因为对于5G有源天线阵列系统来说，传统的天线增益指标显然并不直接适用。5G系统能够操纵和控制空间发射的形状，来保持最佳的网络吞吐量，因此发射的空间方向图不太可能对应一个特定的前后比或者副瓣抑制比等等。下图显示了实际运行环境中的AAS波束方向图。

还有一个比较有趣的点，就是为什么在38.104中没有把基站的波束切换速度（Beam switching speed）写入技术要求？由于波束成型 (BF：beam forming) 是 NR FR2 的基本功能之一，用于补偿较大的路径损耗（传统 RAT 和 NR FR1 并不强制要求 BF）。如果波束没有指向目标 UE 的方向，DL 性能可能会受到影响。如果多个 UE 被安排在不同方向，波束必须能够在它们之间切换。BS 必须能够及时改变转向方向，从而不会对 DL 性能产生负面影响。转向速度能力由现有要求（如 EIRP 精确度或 EVM）来保证，而与波束成型相关的要求（如 EIRP 精确度）则由制造商在声明范围内的特定方向上指定。根据 RAN1 商定的 OFDM 符号设计，BS 需要在下一个 OFDM 符号时将自己的波束切换到不同 UE 的不同方向，而不需要任何保护时间。在这种情况下，为了防止 DL 性能下降，切换时间至少应小于循环前缀 (CP) 长度。

根据仿真结果，为防止系统性能下降，切换时间必须小于 CP 长度的 80%。然而，由于估计的最大切换时间小于 CP 长度的 80%，RAN4 决定不在TS 38.104 中引入该要求。此外，一些公司担心此项测试的可行性并不明确，但大家还是一致认为，即使测试可行性不明确，也并不影响在核心规范中引入技术要求。如果将来发现进一步的证据，不排除重新考虑结论，并在未来发布的 3GPP TS 38.104中增加此项要求。