中国联通5G通用模组白皮书V3.0-23页_1mb

中国联通5G通用模组白皮书（V3.0）总结

核心内容概述

中国联通5G通用模组白皮书（V3.0）主要围绕5G通用模组的技术要求展开，涵盖基本通信功能、设备管理功能、硬件、软件、性能及稳定性等方面。该白皮书旨在规范模组开发与应用，推动5G在垂直行业的快速部署与应用。

主要观点

• 5G通用模组是实现万物互联的关键设备，能够降低行业终端开发门槛。
• 5G通用模组需支持5G/4G双模，优先支持SA（option2）模式，推荐支持NSA（option3x）模式。
• 5G通用模组应具备多样的通信协议支持，如3GPP R15 f60+及以后版本，以及R16版本的扩展功能。
• 5G通用模组需支持多种频段和带宽配置，如n78、n1、n8等，并支持载波聚合（CA）和超级上行（SUL）等技术。
• 5G通用模组应具备多种调制模式，如QPSK、16QAM、64QAM、256QAM，且支持多种子载波间隔（30kHz、15kHz、60kHz）。
• 5G通用模组需支持MIMO技术，如1T4R、2T4R、4T4R、8T8R等，具体取决于网络架构和频段。
• 5G通用模组需支持多种测量上报功能，包括基于SSB和CSI-RS的测量，以及事件型和周期型测量。
• 5G通用模组需支持多种移动性过程，包括同频/异频切换、RRC_INACTIVE状态下的移动性管理等。
• 5G通用模组需满足功率等级要求，包括Class 2和Class 3，以适应不同网络架构下的性能需求。
• 5G通用模组需支持IPv4单栈、IPv6单栈及IPv4/v6双栈，并默认开启双栈。
• 5G通用模组需支持语音业务（VoLTE、VoNR）和短信业务（SMS over NAS、SMS over IP），并支持定位功能（GNSS、A-GNSS）。
• 5G通用模组需支持网络切片业务，包括NSSAI配置、切片选择策略（NSSP）及与调制解调器中心化架构的适配。
• 5G通用模组需支持WiFi功能，包括IEEE802.11b/g/n2.4GHz、802.11ac5GHz及推荐的802.11ax。
• 5G通用模组需支持设备管理功能，包括身份识别、状态管理、升级、参数预置和调试接口，以及对接联通雁飞·格物DMP平台。
• 5G通用模组需满足功耗性能要求，包括待机功耗和最大业务速率下的功耗限制。
• 5G通用模组需满足射频性能要求，包括信道配置、接收机与发射机指标、性能等，遵循3GPP TS 38.101系列规范。
• 5G通用模组需具备良好的温度特性和稳定性，适应消费级和工业级应用需求。

关键信息

5G通用模组功能要求

• 通信协议：SA和NSA模式下需支持3GPP R15 f60+及以后版本；对于支持R16的模组，需支持R16 g60及以后版本。
• 频段和带宽：
  • n78：必选支持100MHz带宽，TDD模式。
  • n1：必选支持20MHz带宽，SA模式。
  • n8：推荐支持20MHz带宽，SA模式。
• 调制模式：下行支持QPSK、16QAM、64QAM、256QAM；上行支持π/2-BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM。
• 子载波间隔：30kHz和15kHz为必选，60kHz为推荐。
• MIMO：
  • NSA模式下：NR支持下行四流接收和上行单流发射，推荐下行四流接收和上行双流发射；LTE支持下行双流接收和上行单流发射，推荐下行四流接收和上行单流发射。
  • SA模式下：n78支持上行双流发射，n1/n8支持上行单流发射，推荐n1支持上行双流发射；n1/n78支持下行四流接收，推荐n8支持下行四流接收。
• SRS轮发：支持1T4R和2T4R的模组需在n78频段支持SRS轮发。
• BWP：至少支持2个上/下行BWP，支持动态激活。
• 毫米波：可选支持，需满足特定帧结构、调制方式、波形、MIMO、CA/DC频段组合及波束赋形等要求。
• 测量上报：
  • NSA模式：支持LTE和NR的周期型与事件型测量。
  • SA模式：支持NR的周期型与事件型测量，以及NR和LTE的切换测量。
• 移动性：
  • NSA模式：支持LTE连接态下的MN和SN移动性，包括切换、重定向等。
  • SA模式：支持NR到NR、LTE到NR、NR到LTE的移动性过程，包括小区重选、切换、重定向等。
• 功率等级：
  • NSA模式：Class 2（+26 dBm）推荐，Class 3（+23 dBm）必选。
  • SA模式：Class 2（+26 dBm）TDD频段必选，Class 3（+23 dBm）FDD频段必选。
• IP协议栈：支持IPv4单栈、IPv6单栈、IPv4/v6双栈，默认开启双栈。
• 业务能力：
  • 支持VoLTE、VoNR、SMS over NAS/IP、定位（GNSS/A-GNSS）、网络切片（NSSAI配置、NSSP策略、Modem-Centric架构）。
• WiFi需求：支持IEEE802.11b/g/n2.4GHz和802.11ac5GHz，推荐支持802.11ax。
• 节能特性：支持BWP切换、C-DRX、UE过热辅助信息上报、R16版本的Tx Switching、RRM测量放松等。

设备管理功能要求

• 身份识别：支持IMEI作为设备标识码。
• 状态管理：支持检测模组是否上电、工作状态和网络状态。
• 升级功能：支持整包升级和FOTA差分升级，具备升级失败恢复机制。
• 参数预置：支持APN、短信中心号码、IP/URL、端口号等参数预置。
• 调试功能：支持UART、USB、SPI等调试接口。
• DMP平台对接：支持对接联通雁飞·格物DMP平台，实现设备管理、数据采集、物网协同、开放API、安全管理等功能。

硬件要求

• 封装方式：推荐LGA或M.2。
• 尺寸要求：
  • LGA封装：≤52mm × 52mm × 4mm。
  • M.2封装：长宽为30mm × 55mm，厚度≤3.8mm。
• 接口要求：
  • 电源接口（VBAT、VRTC、VDD_EXT）。
  • 射频接口（5G_ANT、4G_ANT、GNSS_ANT）。
  • PCIe接口（必选支持PCIE_CLK_REQ、PCIE_HOST_RST、PCIE_HOST_WAKE、PCIE_CLK_P、PCIE_CLK_M、PCIE_TX_P、PCIE_TX_M、PCIE_RX_P、PCIE_RX_M）。
  • RGMII接口（推荐支持）。
  • 调试用串口（DBG_UART_RX、DBG_UART_TX）。
  • 控制及状态接口（PWRKEY、STATUS、W_DISABLE、NETLIGHT、RESET_N、WAKEUP_IN、WAKEUP_OUT）。
  • AD/PCM/I2S音频接口（可选支持）。

软件要求

• AT指令：需遵循3GPP 27.007R13规范。

性能要求

• 速率性能：
  • NSA模式：n78频段下行≥1.9Gbps，上行≥265Mbps；n1频段下行≥450Mbps，上行≥120/240Mbps；n8频段下行≥108/54Mbps，上行≥28/60Mbps。
  • SA模式：n78频段下行≥1.5/1.1Gbps，上行≥190/300Mbps；n1频段下行≥450Mbps，上行≥120/240Mbps；n8频段下行≥220/110Mbps，上行≥60/60Mbps。
  • 支持下行CA时，峰值速率可达3Gbps。
  • 支持上行CA/SUL时，峰值速率可达460/540Mbps。
• 功耗性能：根据网络架构和业务模式，功耗需满足不同场景下的限制，如待机功耗≤230mA、≤60mA、≤20mA等。

稳定性要求

• 温度特性：模组应能在-45℃~95℃范围内存储，消费级应用需在-20℃~60℃范围内工作，工业级应用需在-40℃~85℃范围内工作。
• 稳定性：需适应随机震动、冲击、烟雾、沙尘等环境，满足对应行业标准的可靠性要求。

其他信息

• 更新记录：
  • V1.0（2019.3）：初稿。
  • V2.0（2020.4）：基于网络部署情况和业务需求修订功能与硬件要求。
  • V3.0（2021.11）：继续基于网络部署情况和业务需求修订功能与硬件要求。
• 3GPP f60版本后应支持的NB CR列表：包括多个规范的CR编号，如24.008、24.301、24.501、33.501、38.300、36.331等。

总结

中国联通5G通用模组白皮书（V3.0）为5G模组的标准化和产业化提供了全面的技术指导，涵盖通信、设备管理、硬件、软件、性能及稳定性等多个方面。通过支持多种频段、带宽、调制模式和MIMO配置，模组能够满足不同行业对5G通信能力的需求。同时，模组具备良好的节能特性、业务能力及设备管理功能，有助于推动5G在物联网、车联网、工业互联网等领域的广泛应用。