一起來學5G終端射頻標準（終端功率等級匯總）

距離我們上次學習5G終端射頻標準又過去了三個月，又要更新到最新的標準版本至3GPP TS38.521-1 V18.4.0來進行學習。先看一下測試規(guī)范中不同的后綴對應的不同類型終端功能的變化，目前為止，除了最基本的單載波終端，額外還有11種不同功能的分類。

章節(jié)后綴    功能    None???Single?Carrier（單載波）A      Carrier Aggregation (CA)B      Dual-Connectivity (DC)C      Supplementary Uplink (SUL)D      UL MIMOE      V2XF      Shared spectrum channel accessG      Tx Diversity (TxD)H      Carrier Aggregation (CA) with UL MIMOI      RedCapJ      ATGL??????Carrier?Aggregation?(CA)?with?Tx?Diversity

支持上述功能的終端需要同時滿足一般要求（即單載波要求）和適用于相對應后綴A到J的附加要求。如果一般要求和附加要求存在差異，除非附加子條款中另有說明，否則應使用更嚴格的要求。如果終端支持一個以上的功能，則應滿足所有支持功能的相應要求。

最大發(fā)射功率等級的測試要求，前面已經(jīng)學過了一些，例如單載波、CA、V2X等等，然而新增加的功能，由于標準的不斷更新，并未及時補充，例如：Redcap終端、支持UL MIMO的CA終端，ATG（Air to ground）終端以及支持Tx分集的CA終端。今天我們就來補充和匯總一下各種5G終端的最大發(fā)射功率等級的測試要求。

—、單載波終端的功率等級

對于單載波終端，功率等級定義了Power Class 3，Power Class?2和Power Class?1，除非另有說明，否則Power Class 3 為默認功率等級，其要求如下：

band??Class 3(dBm)??Tolerance?(dB)n1??????23??        ±(2+TT)n2??????23??????????±(2+TT)n3??????23??????????±(2+TT)n5??????23??        ±(2+TT)n7??????23??????????±(2+TT)n8??????23??????????±(2+TT)n12?????23??????????±(2+TT)n13?????23??        ±(2+TT)n14?????23??        ±(2+TT)n20?????23??????????±(2+TT)n24?????23??????????+2+TT/-3.0-TTn25?????23??        ±(2+TT)n26?????23??        ±(2+TT)n28?????23??        +2+TT/-2.5-TTn30?????23??        ±(2+TT)n31?????23??        ±(2+TT)n34?????23??        ±(2+TT)n38?????23??        ±(2+TT)n39?????23??        ±(2+TT)n40?????23??        ±(2+TT)n41?????23??        ±(2+TT)n48?????23??        +2+TT/-3-TTn50?????23??        ±(2+TT)n51?????23??        ±(2+TT)n53?????23??        ±(2+TT)n54?????23??        ±(2+TT)n65?????23??        ±(2+TT)n66?????23??        ±(2+TT)n70?????23??????????±(2+TT)n71?????23??        +2+TT/-2.5-TTn72?????23??        ±(2+TT)n74?????23??        ±(2+TT)n77?????23??        +2+TT/-3-TTn78?????23??        +2+TT/-3-TTn79?????23??        +2+TT/-3-TTn85?????23??        ±(2+TT)n91?????23??        ±(2,?5+TT)n92?????23??        ±(2,?5+TT)n93?????23??        ±(2,?5+TT)n94?????23??        ±(2,?5+TT)n100????23??        ±(2+TT)n101????23??        ±(2+TT)n106????23??        ±(2+TT)

對于PC2的單載波終端：

band?Class?2(dBm)??Tolerance?(dB)n1      26        +2+TT/-3-TTn3??????26??      +2+TT/-3-TTn8??????26??      +2+TT/-3-TTn34?????26??      +2+TT/-3-TTn39?????26??      +2+TT/-3-TTn40?????26??      +2+TT/-3-TTn41?????26??      +2+TT/-3-TTn77?????26??      +2+TT/-3-TTn78?????26??      +2+TT/-3-TTn79?????26????????+2+TT/-3-TT

對于PC1單載波終端，最大功率允許31dBm。一般來說，PC1終端并不是智能手機的形式。頻段n14的PC 1終端要求僅適用于公共安全場景。關于700M頻段的n14頻段，可以參考之前學習的一起來學5G終端射頻標準（CA的共存雜散）。

band??Class?1?(dBm)??Tolerance?(dB)n7????31?????????????+2+TT/-3-TTn14???31?????????????+2+TT/-3-TTn25???31?????????????+2+TT/-3-TTn40???31?????????????+2+TT/-3-TTn41???31?????????????+2+TT/-3-TTn66???31?????????????+2+TT/-3-TTn71???31?????????????+2+TT/-3-TTn77???31?????????????+2+TT/-3-TTn78???31?????????????+2+TT/-3-TTn85???31?????????????+2+TT/-3-TTn100??31?????????????+2+TT/-3-TTn101??31?????????????+2+TT/-3-TT

TT為測試容限（Test Tolerance），針對不同的帶寬和頻段有不同的要求：

                   f ≤ 3.0GHz  3.0GHz < f ≤ 4.2GHz  4.2GHz < f ≤ 6.0GHzBW?≤?40MHz???????????0.7?dB????????1.0?dB???????????1.0?dB40MHz?<?BW?≤?100MHz??1.0?dB????????1.0?dB???????????1.0?dB

A、CA終端的功率等級

對于Power Class 3的CA，最大功率要求應適用于所有組成載波的總傳輸功率。除非另有說明，功率等級 3 是默認功率等級。關于CA頻段組合和帶寬類別，可以參考一起來學5G終端射頻標準（CA的頻段組合和帶寬）。

CA?band??????Class?3(dBm)?Tolerance?(dB)CA_n1A-n3A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n1A-n8A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n1A-n28A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n1A-n41A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n1A-n78A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n1A-n79A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n5A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n14A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n30A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n48A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n66A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n77A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n5A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n8A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n28A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n41A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n77A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n78A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n7A???????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n30A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n48A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n66A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n77A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n78A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n7A-n78A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n8A-n78A??????23??+2+TT/-3-TTCA_n14A-n30A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n14A-n66A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n14A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n20A-n78A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n24A-n41A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n24A-n48A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n24A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n25A-n66A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n25A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n25A-n78A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n26A-n66A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n26A-n70A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n41A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n78A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n79A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n30A-n66A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n30A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n39A-n41A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n41A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n41A-n79A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n48A-n66A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n48A-n70A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n48A-n71A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n66A-n71A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n66A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n66A-n78A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n70A-n71A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n71A-n77A?????23??+2+TT/-3-TTCA_n71A-n78A?????23??+2+TT/-3-TT

對于PC2的CA，有26dBm和27.8dBm兩種功率。26dBm適用于UE在NR FDD頻段內(nèi)支持PC3，在NR TDD頻段內(nèi)支持PC3或PC2；27.8dBm適用于UE支持PC2上行鏈路CA配置且每個單獨頻段都有單載波，以及在NR TDD或FDD頻段內(nèi)支持PC3和在第二個NR TDD頻段內(nèi)支持PC2的組合。

CA?band??????Class?2(dBm)?Tolerance?(dB)CA_n1A-n78A?????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n2A-n77A?????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n41A?????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n3A-n78A?????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n77A?????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n14A-n77A????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n41A????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n79A????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n30A-n77A????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n41A-n79A????26,?27.8??+2+TT/-3-TTCA_n66A-n77A????26,?27.8??+2+TT/-3-TT

2UL CA最大輸出功率的TT是所有UL CC中的最大TT。各UL CC的TT值如下表：

B、NR-DC終端的功率等級

對于NR-DC的要求如下，有關Dual Connectivity的概念可以參考一起來學5G終端射頻標準（新版本R17 h61又多了什么）。對于每個NR頻段分配一個上行載波的帶間NR-DC，單載波的發(fā)射功率要求適用于每個頻段。對于每個頻段分配一個上行鏈路的帶間NR-DC，UE的最大輸出功率應在不同頻段的所有component載波上測量。如果每個頻段有獨立的天線連接器，最大輸出功率被定義為每個UE天線連接器的最大輸出功率之和。測量周期應至少為一個子幀（1ms）。

測試要求中給出了DC_n48A-n70A一種雙NR FR1的配置的情況：

上行DC配置   ??Class?3(dBm)Tolerance?(dB)??DC_n48A-n70A????23???+2+TT/-3-TT

C、SUL終端的功率等級

有關SUL的基本概念，可以參考一起來學5G終端射頻標準（SUL發(fā)射功率）。對于SUL終端要求如下，其中TT與單載波相同：

band??Class?3(dBm)?Tolerance?(dB)n80?????  23??±(2+TT)n81       23  ±(2+TT)n82?????  23??±(2+TT)n83       23  +2+TT/-2.5-TTn84       23  ±(2+TT)n86       23  ±(2+TT)n97       23  ±(2+TT)n99???????23??+2+TT/-3.0-TT

D、UL MIMO終端的功率等級

對于UL MIMO的要求如下，對于支持UL MIMO的UE，最大輸出功率被定義為兩個UE天線連接器的最大輸出功率之和。測量周期應至少為一個子幀（1ms）。注意這里出現(xiàn)了Power Class1.5的功率等級，出現(xiàn)在以下幾個頻段：n41，n77，n78，n79。

band??Class?1.5?(dBm)??Class?2?(dBm)??Class?3?(dBm)?Tolerance?(dB)n1?????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23? +2+TT/-3-TTn2??????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn3?????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn5??????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn7??????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn8?????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn24?????????????????????????????????????23??+2+TT/-4-TTn25?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn28?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn30?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn34????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn38?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn39????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn40????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn41???29?+2+TT/-3-TT???26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn48?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn66????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn70????????????????????26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn71?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TTn77???29?+2+TT/-3-TT???26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn78???29?+2+TT/-3-TT???26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn79???29?+2+TT/-3-TT???26?+2+TT/-3-TT???23??+2+TT/-3-TTn97?????????????????????????????????????23??+2+TT/-3-TT

?TT值如下：

                    f ≤ 3.0GHz  3.0GHz < f ≤ 6.0GHzBW?≤?40MHz???????????0.7?dB??    1.0?dB40MHz?<?BW?≤?100MHz??1.0?dB??????1.0?dB

E、V2X終端的功率等級

NR V2X分為兩種情況：non-concurrent和concurrent，可以參考我們以前學習的一起來學5G終端射頻標準（V2X發(fā)射功率-1）。

當NR V2X UE 配置為如下NR V2X工作頻段的NR上行鏈路non-concurrent進行sidelink傳輸時，允許的NR V2X UE最大輸出功率為：

NR?band??Class?2?(dBm)???Class?3?(dBm) Tolerance?(dB)n38                          23  ±2n47????????26??+2/-3?????????23??±2

如果是NR V2X帶間和帶內(nèi)的con-current操作，則需滿足：

V2X?con-current?band??Class?2?(dBm)?Class?3?(dBm)Tolerance?(dB)V2X_n71A-n47A  ?????????????????n71????            23??+2/-3?????????????????n47????            23??+2/-3????????V2X_n79B????????????????26??+2/-3?? 23??+2/-3

測試要求只定義了帶間con-current情況：

F、Shared spectrum access終端的功率等級

對于NR 共享頻譜接入的終端，目前測試要求的定義如下，注意這里出現(xiàn)了Power Class 5，頻段限于共享頻段n46和n96（未來根據(jù)技術要求還會進一步更新）。除非另有說明，否則功率等級 5 為默認功率等級。

band??Class?5?(dBm)??Tolerance?(dB)n46???????20??+2+TT/-3-TTn96???????20??+2+TT/-3-TT

如果是共享頻譜接入的inter-band CA (2 UL CA)，則要求為：

上行CA配置    ??Class?3?(dBm)??Tolerance?(dB)CA_n46A-n48A?????23??+2+TT/-3-TT

TT值為：

G、Tx Diversity終端的功率等級

對于NR支持發(fā)射分集的所有類型的 NR 功率等級 1.5 FWA UE、功率等級 2 和功率等級 3 UE 的要求如下：對于支持 Tx 分集的 UE，最大輸出功率定義為來自兩個UE天線連接器的最大輸出功率之和。測量周期應至少為一個子幀（1 毫秒）。

PC2：

band??Class?2?(dBm)??Tolerance?(dB)n1      26  +2+TT/-3-TTn3??????26??+2+TT/-3-TTn34?????26??+2+TT/-3-TTn39?????26??+2+TT/-3-TTn40?????26??+2+TT/-3-TTn41?????26??+2+TT/-3-TTn77?????26??+2+TT/-3-TTn78?????26??+2+TT/-3-TTn79?????26??+2+TT/-3-TT

PC1.5：

band??Class?1.5?(dBm)??Tolerance?(dB)n34??  29??+2+TT/-3-TTn39??  29??+2+TT/-3-TTn40??  29??+2+TT/-3-TTn41??  29??+2+TT/-3-TTn77??  29??+2+TT/-3-TTn78??  29??+2+TT/-3-TTn79????29??+2+TT/-3-TT

PC3：

band??Class?3?(dBm)??Tolerance?(dB)n1??????23??+2+TT/-3-TTn2??????23??+2+TT/-3-TTn3??????23??+2+TT/-3-TTn5??????23??+2+TT/-3-TTn7??????23??+2+TT/-3-TTn8??????23??+2+TT/-3-TTn12?????23??+2+TT/-3-TTn14?????23??+2+TT/-3-TTn20?????23??+2+TT/-3-TTn24?????23??+2+TT/-3-TTn25?????23??+2+TT/-3-TTn26?????23??+2+TT/-3-TTn28?????23??+2+TT/-3-TTn30?????23??+2+TT/-3-TTn34?????23??+2+TT/-3-TTn38?????23??+2+TT/-3-TTn39?????23??+2+TT/-3-TTn40?????23??+2+TT/-3-TTn41?????23??+2+TT/-3-TTn48?????23??+2+TT/-3-TTn50?????23??+2+TT/-3-TTn51?????23??+2+TT/-3-TTn53?????23??+2+TT/-3-TTn54?????23??+2+TT/-3-TTn65?????23??+2+TT/-3-TTn66?????23??+2+TT/-3-TTn70?????23??+2+TT/-3-TTn71?????23??+2+TT/-3-TTn74?????23??+2+TT/-3-TTn77?????23??+2+TT/-3-TTn78?????23??+2+TT/-3-TTn79?????23??+2+TT/-3-TT

TT值為：

                   f ≤ 3.0GHz  3.0GHz < f ≤ 4.2GHz  4.2GHz < f ≤ 6.0GHzBW ≤ 40MHz           0.7 dB    1.0 dB               1.0 dB40MHz?<?BW?≤?100MHz??1.0?dB????1.0?dB???????????????1.0?dB

H、支持UL MIMO 的帶內(nèi)上行連續(xù)CA的發(fā)射功率等級

對于PC 3（連續(xù)RB分配）UE 輸出功率（適用于 CA_n41C）的測試要求為：

對于PC 2（連續(xù)RB分配）UE 輸出功率（適用于 CA_n41C）的測試要求為：

I、Recap終端的發(fā)射功率等級

有關Redcap的基本概念可以參考一起來學5G終端射頻標準（新版本R17 h61又多了什么）。對于Redcap終端只有PC3的要求：

band??Class?3?(dBm)?Tolerance?(dB)n1????????23??±(2+TT)n2????????23??±(2+TT)n3????????23??±(2+TT)n5????????23??±(2+TT)n7????????23??±(2+TT)n8????????23??±(2+TT)n12???????23??±(2+TT)n14???????23??±(2+TT)n20???????23??±(2+TT)n24???????23??+2+TT/-3.0-TTn25???????23??±(2+TT)n26???????23??±(2+TT)n28???????23??+2+TT/-2.5-TTn30???????23??±(2+TT)n34???????23??±(2+TT)n38???????23??±(2+TT)n39???????23??±(2+TT)n40???????23??±(2+TT)n41???????23??±(2+TT)n48???????23??+2+TT/-3-TTn50???????23??±(2+TT)n51???????23??±(2+TT)n53???????23??±(2+TT)n54???????23??±(2+TT)n65???????23??±(2+TT)n66???????23??±(2+TT)n70???????23??±(2+TT)n71???????23??+2+TT/-2.5-TTn74???????23??±(2+TT)n77???????23??+2+TT/-3-TTn78???????23??+2+TT/-3-TTn79???????23??+2+TT/-3-TT

TT也僅有不大于40MHz帶寬的要求：

            f ≤ 3.0GHz  3.0GHz < f ≤ 4.2GHz  4.2GHz < f ≤ 6.0GHzBW?≤?40MHz??0.7?dB      ??1.0?dB?            ?1.0?dB

J、ATG終端的發(fā)射功率等級

名詞解釋：

ATG終端：安裝在飛機上并支持ATG功能（即UE能力 airToGroundNetwork-r18）的終端或用戶設備。

早在4G時代，中國民航就已經(jīng)對ATG進行了試運行。無非就是在飛行器上安裝終端（ATG UE），例如CPE，然后使用特定的地面ATG BS（基站），如上圖所示，進行地面與機上通信，當然還需要考慮與地面網(wǎng)絡的互干擾問題。作用不言而喻，例如飛機狀態(tài)實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)實時下載，乘客的機上辦公和娛樂等等。相比于使用衛(wèi)星進行機上通信，時延和功率都得到很大的改善。

但ATG終端并未標注具體的功率等級，而只是規(guī)定了其最大發(fā)射功率（MOP）或TRP的范圍是23～40dBm。由于不同機型和不同頻率范圍的ATG所需的功率水平可能不同，因此從3GPP的角度來看，很難為ATG UE制定一個特定的功率等級，因此3GPP同意為ATG UE引入新的功能分類，以指示在最大調(diào)制階數(shù)和滿PRB配置下的額定最大輸出功率，其功率上報顆粒度為1dB。其功率限制范圍定義如下：

- ATG UE 的傳導MOP 或 TRP下限為 23 dBm；- ATG UE 的傳導MOP 或 TRP上限為 40 dBm。

此外，考慮到 ATG UE的天線類型（例如，對于 2 GHz，ATG UE 可使用全向天線；對于4 GHz，ATG UE 可使用天線陣列），因此3GPP RAN4同意引入兩種ATG UE類型，以區(qū)分ATG UE的天線類型。

我們從以上其他類型終端的功率等級，出現(xiàn)過的最大等級為PC1，對應最大功率31dBm，而ATG終端允許的最大40dBm顯然已遠遠超出PC1的范疇。

band??額定最大輸出功率?(dBm)??Tolerance?(dB)n1     23 to 40            ±(2+TT)n3?????23?to?40??          ±(2+TT)n34    23 to 40            ±(2+TT)n39    23 to 40            ±(2+TT)n41????23?to?40?          ?±(2+TT)n78    23 to 40            ±(2+TT)n79????23?to?40?          ?±(2+TT)

TT值為：

                    f ≤ 3.0GHz  3.0GHz < f ≤ 4.2GHz  4.2GHz < f ≤ 6.0GHzBW ≤ 40MHz           [0.7 dB]   [1.0 dB]             [1.0 dB]40MHz?<?BW?≤?100MHz??[1.0?dB]???[1.0?dB]?????????????[1.0?dB]

L、支持發(fā)射分集的CA終端的發(fā)射功率等級

對于支持Tx Diversity的CA終端的發(fā)射功率，分為UE在FDD頻段支持PC3，在TDD頻段支持帶Tx 分集的PC2；或UE在FDD頻段支持PC3，在TDD頻段支持帶Tx 分集的 PC1.5。除非另有說明，功率等級 3 是默認功率等級，外形尺寸是FWA類型終端。

NR?UL?CA配置??Class?2?(dBm)????Class?3?(dBm)??Tolerance?(dB)CA_n2A-n77A???26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n5A-n77A???26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n8A-n78A???26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n25A-n77A??26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n41A??26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n28A-n78A??26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n66A-n77A??26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TTCA_n71A-n77A??26??+2+TT/-3-TT??23??+2+TT/-3-TT

TT值與CA一致：