終端設(shè)備(TE,Terminal Equipment)也稱用戶設(shè)備(UE,User Equipment)。在蜂窩式移動通信系統(tǒng)中,終端設(shè)備即是指與無線接入子系統(tǒng)進(jìn)行交互的設(shè)備整體,交互是通過空中接口(Uu接口)進(jìn)行的;TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備即是指符合TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的終端設(shè)備。
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一、引述
1、關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)
在我國,關(guān)于TD-LTE系統(tǒng)的終端設(shè)備技術(shù)要求是由相關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)范的,目前它是分為三個階段的。第一階段主要是標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2575《TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 終端設(shè)備技術(shù)要求(第一階段)》,該階段依據(jù)的是3GPP規(guī)范的R8/R9版本。第二階段主要是標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3630《TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 終端設(shè)備技術(shù)要求(第二階段)》,該階段依據(jù)的是3GPP規(guī)范的R10版本。第三階段主要是標(biāo)準(zhǔn)YD/T 3605《TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 終端設(shè)備技術(shù)要求(第三階段)》,該階段依據(jù)的是3GPP規(guī)范的R11/R12版本。這三個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要內(nèi)容摘要匯總于下表1-1中。
表1-1:三階段標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要內(nèi)容摘要
由表可知,事實(shí)上后階段是在前階段的演進(jìn),后階段的技術(shù)要求是在前階段的基礎(chǔ)上引入增加了相關(guān)LTE-A的增強(qiáng)技術(shù),因此,在實(shí)施后階段標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)配套使用前階段的標(biāo)準(zhǔn)。
2、終端的邏輯結(jié)構(gòu)
TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備(UE)的邏輯結(jié)構(gòu)可用下圖1-2表示。終端設(shè)備應(yīng)包含能進(jìn)行無線信號收發(fā)、基帶處理和高層應(yīng)用運(yùn)行的移動終端(MT,Mobile Terminal)設(shè)備和一個可拆卸的、可以保存數(shù)據(jù)、程序和安全身份識別的智能卡USIM(Universal Subscriber Identity Module,全球用戶識別卡)。移動設(shè)備(ME,Mobile Equipment)與USIM之間通過標(biāo)準(zhǔn)的Cu接口相連。ME設(shè)備邏輯上可進(jìn)一步分為更小的單元設(shè)備,它們分別是負(fù)責(zé)無線接收和發(fā)送及相關(guān)功能的MT設(shè)備和負(fù)責(zé)運(yùn)行端到端高層應(yīng)用的TE設(shè)備。MT設(shè)備和TE設(shè)備之間可以通過多種物理方式(有線或無線)實(shí)現(xiàn)連接。
圖1-2:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備的邏輯結(jié)構(gòu)圖
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另外,終端設(shè)備根據(jù)其連接設(shè)備的不同應(yīng)提供相應(yīng)的兼容性接口,如TD-LTE終端與TD-LTE網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的空中接口,和用于與外部設(shè)備連接的數(shù)據(jù)傳輸或充電的USB接口。
欲詳細(xì)了解LTE終端相關(guān)接口要求的請進(jìn)入:空中接口;USB接口
3、終端的分類
對于終端設(shè)備(UE),根據(jù)其尺寸和使用范圍,可將其分為三類:手持臺、數(shù)據(jù)卡和其它UE,具體含義詳見下表1-3。
表1-3:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備的分類
4、終端的功率等級
TD-LTE終端(UE)的功率等級是按最大輸出功率來定義的。在YD/T 2575-2016中給出的UE功率等級僅有一個等級,即等級3。但在2018年7月4日,CCSA又專門發(fā)布了YD/T 2575-2016的第1號修改單,它又增加了等級2,僅適用于頻段41。因此,TD-LTE終端的功率等級分類具體詳見下表1-4。
表1-4:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備的功率等級
5、終端的傳輸能力等級
TD-LTE終端(UE)的傳輸能力等級是按上、下行分別定義的。然而,不同階段UE的傳輸能力等級級數(shù)是不相同的,后階段的等級級數(shù)在前階段的級數(shù)有所增加。在第一階段(R8/R9)分別定義了5個等級,但在第二階段(R10)分別增加到了8個等級,在第三階段(R12)分別增加到16個等級之多。為了對UE傳輸能力等級的理解,下表1-5-1和表1-5-2分別給出了第一階段(YD/T 2575-2016)的5個等級描述。其它階段的請詳見該階段的標(biāo)準(zhǔn)原文。
表1-5-1:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備的下行傳輸能力等級描述
表1-5-2:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備的上行傳輸能力等級描述
二、LTE-A增強(qiáng)技術(shù)
1、淵源
我們知道,LTE是3GPP為了從3G到4G及更高代際的長期演進(jìn)項目(Long Term Evolution)。LTE系統(tǒng)的研究是從3GPP的R8階段開始的,開始于2006年,當(dāng)時稱為LTE;而3GPP將R10版本及以上的LTE稱之為LTE-A(LTE-Advanced)。LTE-A也是為了適應(yīng)ITU的IMT- Advanced征集技術(shù)提案而研究的,后被ITU-R建議為IMT- Advanced的無線接入技術(shù)的方案之一,并且該方案得到了國際上的大量的普及應(yīng)用。LTE-A的3GPP版本是后向兼容的。在國內(nèi),將R8/R9階段的版本稱為第一階段, 即LTE;將R10階段的版本稱為第二階段,即LTE-A;將R11以上階段的版本稱為第三階段,即LTE-A增強(qiáng)。
欲詳細(xì)了解相關(guān)LTE-A介紹的請進(jìn)入:LTE系統(tǒng);IMT- Advanced系統(tǒng)
2、關(guān)鍵技術(shù)
LTE-A采用的關(guān)鍵技術(shù)包括:載波聚合(CA,Carrier Aggregation)、上/下行多天線增強(qiáng)(Enhanced UL/DL MIMO)、多點(diǎn)協(xié)作傳輸(Coordinated Multi-point Tx&Rx)、接力通信(Relay)、異構(gòu)網(wǎng)干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)(Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network)、ePDCCH、雙連接、小小區(qū)增強(qiáng)等,這將大大提高無線通信系統(tǒng)的峰值數(shù)據(jù)速率、峰值頻譜效率、小區(qū)平均譜效率以及小區(qū)邊界用戶性能,同時也能提高整個網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)效率。
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由于LTE系統(tǒng)的演進(jìn),使得LTE的終端設(shè)備(UE)必須與之相適應(yīng)。因此,在LTE系統(tǒng)不斷引入LTE-A增強(qiáng)技術(shù),LTE的終端設(shè)備(UE)的技術(shù)要求也有了階段性的變化,這些變化是與引入的LTE-A增強(qiáng)技術(shù)相適應(yīng)的。
三、技術(shù)要求
1、第一階段
YD/T 2575-2016(第一階段)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)終端設(shè)備(UE)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面功能要求(包括人機(jī)界面的功能、物理層功能、層2/層3/NAS層的功能等)和性能要求(包括收/發(fā)信機(jī)性能、UE性能等)、功耗要求、接口要求(包括Uu接口和Cu接口)、可靠性要求、電磁兼容要求、比吸收率要求以及電池和充電器要求等。上述這些技術(shù)要求的具體內(nèi)容請詳見下附件3-1-1。
附件3-1-1:YD/T 2575-2016《TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 終端設(shè)備 技術(shù)要求(第一階段)》
注意,在實(shí)施YD/T 2575-2016標(biāo)準(zhǔn)的同時,應(yīng)使用其第1號修改單(cor1),具體詳見下附件3-1-2。
附件3-1-2:YD/T 2575-2016 cor1《TD-LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 終端設(shè)備 技術(shù)要求(第一階段)》(第1號修改單)
欲具體了解相關(guān)TD-LTE終端技術(shù)要求的請進(jìn)入:可靠性要求;比吸收率要求;電池;充電器要求
2、第二階段
YD/T 3630-2020(第二階段)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了引入載波聚合、多天線技術(shù)增強(qiáng)和增強(qiáng)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)等技術(shù)后,對用戶設(shè)備數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面功能和性能要求、多模要求、功耗要求、接口要求、可靠性要求、電磁兼容要求、比吸收率要求以及電池和充電器要求等。該標(biāo)準(zhǔn)2020年4月剛剛發(fā)布,其具體技術(shù)要求的內(nèi)容待時見標(biāo)準(zhǔn)原文。
3、第三階段
YD/T 3605-2019標(biāo)準(zhǔn)(第三階段)規(guī)定了引入基于三載波聚合、高階調(diào)制、雙連接(DC)等技術(shù),對第三階段終端設(shè)備(UE)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面功能和性能要求、功耗要求、接口要求、可靠性要求、電磁兼容要求、比吸收率要求以及電池和充電器要求等。對于其功能要求,包括其R11引入的LTE-A的增強(qiáng)技術(shù)的功能和R12引入的LTE-A的增強(qiáng)技術(shù)的功能,其功能名稱匯總在下表3-3中。該標(biāo)準(zhǔn)的具體要求待時見標(biāo)準(zhǔn)原文。
表3-3:TD-LTE系統(tǒng)終端設(shè)備第三階段的功能名稱
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