終端設備(TE,Terminal Equipment)也稱用戶設備(UE,User Equipment)。在蜂窩式移動通信系統中,終端設備即是指與無線接入子系統進行交互的設備整體,交互是通過空中接口(Uu接口)進行的;TD-LTE系統終端設備即是指符合TD-LTE標準規范的終端設備。
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一、引述
1、關于標準
在我國,關于TD-LTE系統的終端設備技術要求是由相關通信行業標準所規范的,目前它是分為三個階段的。第一階段主要是標準YD/T 2575《TD-LTE數字蜂窩移動通信網 終端設備技術要求(第一階段)》,該階段依據的是3GPP規范的R8/R9版本。第二階段主要是標準YD/T 3630《TD-LTE數字蜂窩移動通信網 終端設備技術要求(第二階段)》,該階段依據的是3GPP規范的R10版本。第三階段主要是標準YD/T 3605《TD-LTE數字蜂窩移動通信網 終端設備技術要求(第三階段)》,該階段依據的是3GPP規范的R11/R12版本。這三個標準規定的主要內容摘要匯總于下表1-1中。
表1-1:三階段標準規定的主要內容摘要
由表可知,事實上后階段是在前階段的演進,后階段的技術要求是在前階段的基礎上引入增加了相關LTE-A的增強技術,因此,在實施后階段標準時,應配套使用前階段的標準。
2、終端的邏輯結構
TD-LTE系統終端設備(UE)的邏輯結構可用下圖1-2表示。終端設備應包含能進行無線信號收發、基帶處理和高層應用運行的移動終端(MT,Mobile Terminal)設備和一個可拆卸的、可以保存數據、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)。移動設備(ME,Mobile Equipment)與USIM之間通過標準的Cu接口相連。ME設備邏輯上可進一步分為更小的單元設備,它們分別是負責無線接收和發送及相關功能的MT設備和負責運行端到端高層應用的TE設備。MT設備和TE設備之間可以通過多種物理方式(有線或無線)實現連接。
圖1-2:TD-LTE系統終端設備的邏輯結構圖
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另外,終端設備根據其連接設備的不同應提供相應的兼容性接口,如TD-LTE終端與TD-LTE網絡設備的空中接口,和用于與外部設備連接的數據傳輸或充電的USB接口。
欲詳細了解LTE終端相關接口要求的請進入:空中接口;USB接口
3、終端的分類
對于終端設備(UE),根據其尺寸和使用范圍,可將其分為三類:手持臺、數據卡和其它UE,具體含義詳見下表1-3。
表1-3:TD-LTE系統終端設備的分類
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系統終端設備的功率等級
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是不相同的,后階段的等級級數在前階段的級數有所增加。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準原文。
表1-5-1:TD-LTE系統終端設備的下行傳輸能力等級描述
表1-5-2:TD-LTE系統終端設備的上行傳輸能力等級描述
二、LTE-A增強技術
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項目(Long Term Evolution)。LTE系統的研究是從3GPP的R8階段開始的,開始于2006年,當時稱為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ITU的IMT- Advanced征集技術提案而研究的,后被ITU-R建議為IMT- Advanced的無線接入技術的方案之一,并且該方案得到了國際上的大量的普及應用。LTE-A的3GPP版本是后向兼容的。在國內,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。
欲詳細了解相關LTE-A介紹的請進入:LTE系統;IMT- Advanced系統
2、關鍵技術
LTE-A采用的關鍵技術包括:載波聚合(CA,Carrier Aggregation)、上/下行多天線增強(Enhanced UL/DL MIMO)、多點協作傳輸(Coordinated Multi-point Tx&Rx)、接力通信(Relay)、異構網干擾協調增強(Enhanced Inter-cell Interference Coordination for Heterogeneous Network)、ePDCCH、雙連接、小小區增強等,這將大大提高無線通信系統的峰值數據速率、峰值頻譜效率、小區平均譜效率以及小區邊界用戶性能,同時也能提高整個網絡的組網效率。
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由于LTE系統的演進,使得LTE的終端設備(UE)必須與之相適應。因此,在LTE系統不斷引入LTE-A增強技術,LTE的終端設備(UE)的技術要求也有了階段性的變化,這些變化是與引入的LTE-A增強技術相適應的。
三、技術要求
1、第一階段
YD/T 2575-2016(第一階段)標準規定了TD-LTE數字蜂窩移動通信網終端設備(UE)數據業務方面功能要求(包括人機界面的功能、物理層功能、層2/層3/NAS層的功能等)和性能要求(包括收/發信機性能、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。上述這些技術要求的具體內容請詳見下附件3-1-1。
附件3-1-1:YD/T 2575-2016《TD-LTE數字蜂窩移動通信網 終端設備 技術要求(第一階段)》
注意,在實施YD/T 2575-2016標準的同時,應使用其第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數字蜂窩移動通信網 終端設備 技術要求(第一階段)》(第1號修改單)
欲具體了解相關TD-LTE終端技術要求的請進入: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)標準規定了引入載波聚合、多天線技術增強和增強小區間干擾協調等技術后,對用戶設備數據業務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。該標準2020年4月剛剛發布,其具體技術要求的內容待時見標準原文。
3、第三階段
YD/T 3605-2019標準(第三階段)規定了引入基于三載波聚合、高階調制、雙連接(DC)等技術,對第三階段終端設備(UE)數據業務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的增強技術的功能和R12引入的LTE-A的增強技術的功能,其功能名稱匯總在下表3-3中。該標準的具體要求待時見標準原文。
表3-3:TD-LTE系統終端設備第三階段的功能名稱
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