中國移動：5G終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告（33頁）.pdf

《中國移動：5G終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告（33頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《中國移動：5G終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告（33頁）.pdf（33頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、通信有限公司研究院 2021 年 5G 終端芯片及測試儀表 新特性產業指數報告 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 1 目目錄錄 1. 前言.3 2. 評測內容及對象.3 2.1. 評測內容.3 2.2. 評測對象.4 3. 終端芯片新功能評測.5 3.1. 面向消費終端的芯片特性.5 3.1.1. 終端節電. 5 3.1.2. VoNR.9 3.1.3. 載波聚合/ SUL.12 3.1.4. n28. 14 3.1.5.ANR.15 3.1.6. 5G 定位.16 3.2. 面向行業終端的芯片特性.16 3.2.1. URLLC. 16 3.2.2. NP

2、N/CAG.17 3.2.3. 大上行幀結構. 18 4. 測試儀表新功能支持能力.20 4.1. 5G 一致性測試系統.20 4.1.1. VoNR.20 4.1.2. n28. 21 4.1.3. 載波聚合/SUL.22 4.1.4. NR MDT.23 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 2 4.2. 5G NS-IoT 測試系統.24 4.2.1. VoNR.24 4.2.2. n28. 24 4.2.3. 載波聚合/SUL.25 4.2.4. 大上行幀結構. 26 5. 總結與展望.27 5.1. 終端芯片新特性支持情況整體評價及存在的問題.27 5

3、.2. 測試儀表新特性支持情況整體評價及存在的問題.29 5.3. 產業建議.30 參考文獻.31 附錄 縮略語.31 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 3 1. 前言前言 2021 年 5 月，發布了終端芯片新需求報告以及測試儀表新 需求報告，旨在從運營商角度，著眼于未來 1-2 年面向消費類（ToC）和行業 類（ToB）場景發布 5G 終端芯片以及 5G 終端測試儀表的新功能需求及技術演 進的關鍵特性，引導 5G 終端芯片及測試產業持續健康發展。 經過近半年的技術發展，逐步開展了 n28、VoNR、載波聚合/SUL、 終端節電、URLLC 等特性的測試驗

4、證?；谝陨蠝y試結果，形成5G 終端芯片 及測試儀表新特性產業指數報告，目的在于對目前 5G 終端芯片及測試儀表的 成熟度以及技術先進性進行客觀評價，對 5G 終端芯片及測試產業技術演進進行 持續追蹤及評估，以期更好地服務于產業各方。 本報告第二章對本次評測的內容以及評測對象做了整體介紹， 第三章按照不 同特性介紹了芯片的支持情況及測試結果， 第四章介紹了不同類型的終端測試儀 表對 5G 新特性的支持情況以及用例開發驗證進展。 本報告由研究院撰寫，得到了聯發科技、高通、紫光展銳、三星半 導體、大唐聯儀、星河亮點、是德科技、羅德與施瓦茨、安立的大力支持，在此 表示感謝。 2. 評測內容及對象評測

5、內容及對象 2.1. 評測內容評測內容 本報告包含截至 2021 年 11 月底 ToB 和 ToC 兩大場景相關特性的評測結果， 具體包含終端節電、 VoNR、 載波聚合/SUL、 n28、 ANR/MDT、 5G 定位、 URLLC、 NPN/CAG、大上行幀結構等特性，每個領域下的具體評測點見下。需要說明的 是，本報告包含的功能特性主要面向 sub-6GHz R16 協議版本定義的新功能及部 分 R15 特性，產業已支持的 R15 基本功能不再贅述。此外，部分新特性的測試 驗證仍在進行中，將在后續的評測報告中發布。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 4

6、 表 2-1新特性評測內容 場景場景領域領域功能點功能點 To C終端節電終端節電CDRX/空閑態 DRX BWP 過熱保護 同時隙符號級關斷 VoNRVoNR 語音通話業務及音頻編解碼 ViNR 視頻通話業務及視頻編解碼 載波聚合載波聚合/SUL下行載波聚合載波間 SRS 輪發 帶間載波聚合幀頭不對齊 1Tx-2Tx 上行輪發（Tx switching） n28 頻段頻段n28 頻段功能及性能 ANR/MDTANR 功能 5G 定位定位SRS for positioning 發送 PRS 的接收、測量及測量結果上報 To BURLLC短時隙調度（Mini-slot） 低碼率 MCS/CQI

7、表格 PDCP 冗余傳輸（PDCP Duplication） mini-slot 級別 PUSCH 重復傳輸 1ms 單周期幀結構 NPNCAG 大上行幀結構大上行幀結構2.5ms 單周期幀結構（3U1D1S） 2.2. 評測對象評測對象 本次評估的芯片包括聯發科、 高通、 展銳、 三星半導體在內的多款芯片平臺， 視芯片能力差異，對于不同測試項目參測廠家、同家廠商參測芯片有所差異，在 正文每部分的評測結果中將具體說明該部分參測芯片。 測試儀表的評估對象主要包括 5G 終端一致性測試系統以及 5G NS-IoT 測試 系統，涉及大唐聯儀、星河亮點、是德科技、羅德與施瓦茨、安立共 5 家國內外 儀

8、表廠家的 5G 終端測試儀表產品。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 5 3. 終端芯片新功能評測終端芯片新功能評測 3.1. 面向消費終端的芯片特性面向消費終端的芯片特性 3.1.1. 終端節電終端節電 相比于 4G，5G 具有五倍大帶寬、十倍以上高速率、兩倍天線數、兩倍最大 發射功率等特性，這使得 5G 終端的功耗優化比同工藝 4G 終端的功耗優化面臨 更大挑戰，終端功耗成為影響用戶體驗的重要因素之一。針對 5G 終端功耗優化 需求，從終端節電新特性、網絡配置策略、芯片架構工藝三方面推動終 端節電： 1）在終端節電新特性方面，實現 C-DRX、BWP 在

9、現網端到端規模部署， 并持續推動 R16 終端節電技術的落地，如節能喚醒信號（WUS）、最大 MIMO 層數限制等； 2）在網絡配置策略方面，采取網絡性能、終端功耗、商業價值等多因素兼 顧的綜合網絡配置策略，靈活開啟智能預調度、空閑態尋呼周期等終端節電優化 功能。相比普通預調度的持續開啟，智能預調度可以配置每次調度時長、調度間 隔以及調度數據量，有效降低終端功耗。相比普通預調度，采用智能預調度后的 終端功耗可降低 5%-10%； 3）在芯片架構、工藝方面，推動芯片架構從拼片全面轉向 SoC，并推動芯 片工藝升級，加速 5nm 工藝普及，以降低終端連接態功耗，有效提升 5G 用戶體 驗。 此外，

10、針對終端節電新特性及網絡配置策略兩方面，進行芯片級的 技術測試驗證，下文具體介紹測試結果： 3.1.1.1 C-DRX C-DRX（Connected-Discontinuous Reception, 連接態的非連續接收）指周期 喚醒終端監聽 PDCCH 信道。從測試結果來看，C-DRX 開啟后，相比 C-DRX 沒 有開啟，有明顯的節電效果。另外，從產業測試驗證結果來看，各終端芯片較好 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 6 的支持了 C-DRX 功能。 圖 3-1 不同業務下 C-DRX 長周期功耗測試結果 3.1.1.2 BWP BWP（Bandwidt

11、h Part，帶寬部分）指通過 100M 帶寬和 20M 帶寬之間的轉 換和自適應來降低終端功耗。BWP 分為 RRC Based BWP 和 DCI Based BWP 兩 種，要求終端芯片全部支持。從測試結果來看，相比 100M 帶寬 BWP， 配置 20M 帶寬 BWP，終端功耗可降低 14%-31%，有明顯的節電效果。從產業 測試驗證結果來看，各終端芯片較好地支持了完整 BWP 功能。但目前市場上仍 有較多存量終端尚不支持完整 BWP 功能，特別是不支持 DCI Based BWP這 些存量終端可盡快通過升級支持完整 BWP 功能，以降低終端功耗。 圖 3-2 BWP 功耗測試結果 3

12、1% 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 7 3.1.1.3R15 過熱保護過熱保護 過熱保護指終端過熱時發送信息給基站， 通過上報字段建議基站輔助解決終 端過熱問題。其中，上報字段包括降 MIMO 層數、降載波數和降帶寬。 對于降 MIMO 層數測試驗證技術， 目前 CS1 芯片已支持。 從測試結果來看， 觸發過熱保護降 MIMO 層數流程后，終端由下行四流變為下行兩流，相比觸發 過熱保護流程前，終端功耗約可降低 7%-13%，有較好的節電效果。 圖 3-3 過熱保護降 MIMO 字段不同業務功耗對比 對于降載波數（CA 場景）測試驗證技術，目前 CS1、C

13、S2 芯片已支持降載 波字段。從測試結果來看，觸發過熱保護流程后，終端由兩載波降為單載波，終 端功耗約可降低 13%-19%，有明顯的節電效果。從產業測試驗證結果來看，各 終端芯片較好地支持了過熱保護降載波數功能。 13% 7% 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 8 圖 3-4 過熱保護降載波數功耗對比 3.1.1.4 同時隙符號級關斷同時隙符號級關斷 同時隙符號級關斷方案，是一種終端芯片自身功耗優化方案，該方案指 UE 在本時隙接收 PDCCH 并解調，解調完 PDCCH 后，若無本時隙的下行數據，則 將射頻通路關閉以節省功耗。相比關閉同時隙符號級關斷功能

14、，打開同時隙符號 級關斷功能，在 RRC 連接保持但無數據傳輸、黑屏場景下，終端功耗約可降低 15%，有較明顯的節電效果。 圖 3-5 同時隙符號級關閉功能的功耗對比 3.1.1.5 空閑態尋呼周期空閑態尋呼周期 本次空閑態尋呼周期測試比較了在 320ms、640ms、1280ms 三種不同尋呼周 期下，終端芯片的功耗情況。從測試結果來看，相比配置 320ms 尋呼周期，配 置 640ms 和 1280ms 尋呼周期， 終端待機功耗約可下降 27%-37%， 有顯著的節電 13% 19% 15% 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 9 效果，使得芯片待機功耗可

15、以優化到 10mA 以下。 圖 3-6 不同空閑態尋呼周期對功耗影響 綜上所述，當前 CS1、CS2 芯片均已支持 C-DRX、BWP、同時隙符號級關 斷以及過熱保護降載波數等功能，同時 CS1 支持過熱保護降 MIMO 層數、降帶 寬功能。 后續， 芯片仍需持續優化同時隙符號級關斷功能， 進一步降低終端功耗。 此外，終端需要明確過熱保護的觸發條件，避免過度使用該功能。對于 R16 終 端節電技術的測試驗證，正在組織驗證中，包括節能喚醒信號 （WUS） 、 最大 MIMO 層數限制、UE 輔助信息上報（UAI）等特性。 3.1.2. VoNR 5G 時代，不斷增長的數據業務需求是移動通信網絡向

16、 5G 演進的主要推動 力，而語音業務作為基本業務仍然是不可或缺的一部分。VoNR 作為 5G 話音解 決方案，可提供比 2G/3G/4G 語音更高質量的通話體驗，且用戶在進行語音業務 的同時可享受更加暢快的 5G 網速，5G 體驗大幅提升。VoNR 可以稱作是未來取 代 VoLTE 的下一代主流語音技術。 為推動 VoNR 端到端產業及技術成熟，深入挖掘 VoNR 組網基本性能，支撐 后續的組網建設及商用， 針對消費類終端芯片 VoNR 的功能及支持情況 進行了測試。主要評測內容請見表 3-1： 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 10 表 3-1 VoNR

17、 主要測試內容 類別類別主要測試內容主要測試內容測試目標測試目標 VoNR 基本業務基本業務VoNR 基本業務評估 VoNR 在 AMR-WB 23.85K、EVS WB 13.2K/24.4K、 EVS SWB 13.2K/24.4K 不同編 碼方式下的呼叫建立時延、語音質量等 VoNR 移動性移動性VoNR 移動性測試在移動狀態下評估 VoNR 的語音業務接通成 功率、呼叫建立時延等 ViNR 視頻電話視頻電話1. ViNR 視頻電話互通 2.ViNR 與 ViLTE 視頻電 話互通等 評估 ViNR、 ViNR 與 ViLTE 的語音業務接通 成功率、呼叫建立時延等 本次針對 VoNR

18、的基本業務（如不同編碼方式下的語音質量）、移動性及 ViNR 視頻通話等內容的測試基于 4 款芯片平臺進行，各芯片對 VoNR 支持情況 如下： 表 3-2 VoNR 功能各芯片廠家支持情況 功能功能CS1CS2CS3CS4 AMR-WB 23.85K EVS WB 13.2K/24.4K EVS SWB 13.2K/24.4K* ViNR 視頻通話 語音互操作 ViNR 互操作 EPS Fallback RoCH 頭壓縮 語音自適應編碼 C-DRX *：性能優化中 3.1.2.1 VoNR 語音質量語音質量 （1） EVS-WB EVS 是增強型語音通話服務編解碼技術，從測試結果來看，各芯片

19、平臺均 支持的 EVS-WB 13.2K 語音編碼。VoNR 語音質量（MOS 分）可以達到 3.8 分到 4.1 分左右，符合預期。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 11 圖 3-7 EVS-WB 13.2K 編碼方式語音質量測試結果 （2）不同編碼方式）不同編碼方式 VoNR 語音質量對比語音質量對比 本次還針對 AMR-WB 23.85K、EVS-WB 24.4K 及 EVS-SWB 24.4K 等編碼 方式進行了測試。 挑選部分芯片測試結果進行速率相近的不同編碼方式語音質量 效果對比，從測試結果來看，VoNR 語音質量（MOS 分）在 3.3 分4

20、.5 分左右的 區間波動，其中 AMR-WB 23.85K 編碼方式應用較為成熟，測試支持情況較好； EVS-WB 24.4K 編碼方式語音質量測試結果略好于 AMR-WB 23.85K， EVS-SWB 編碼方式不同芯片廠家語音質量波動較大，尚有提升空間。 圖 3-8 不同編碼方式 VoNR 語音質量對比測試結果 3.1.2.2 ViNR 視頻電話視頻電話 本次 ViNR 視頻電話測試包括 ViNR 視頻電話互通測試、ViNR 與 ViLTE 視 頻電話互通等，共測試驗證 H.264 及 H.265 兩種視頻編碼方式。各芯片廠家均支 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （202

21、1 年版） 12 持 ViNR 視頻電話。 ViNR 視頻電話互通時，視頻清晰流暢且語音同步。 表 3-3ViNR 視頻編碼方式各廠家支持情況 視頻編碼方式視頻編碼方式CS1CS2CS3CS4 H.264 H.265 綜上所述，當前各芯片平臺均已支持 VoNR 和 ViNR 功能。VoNR 呼叫建立 時延及語言質量均可滿足預期， 各芯片廠家均已支持 AMR-WB 23.85K、 EVS-WB 13.2K 等不同編碼方式。ViNR 視頻電話也已支持 H.264 和 H.265 編碼方式，測 試過程中視頻流暢且語音同步。 3.1.3. 載波聚合載波聚合/ SUL 為滿足 5G 移動數據流量增長對高

22、傳輸速率的需求, 3GPP R15 標準定義了 NR 載波聚合特性（CA），并同時引入了下行載波聚合的載波間 SRS 輪發功能， 使得 TDD 頻段的輔載波也可以獲得發送 SRS 參考信號的機會， 從而更準確地評 估輔載波的下行信道質量。同時，在 R16 標準中引入了帶間載波聚合幀頭不對 齊、上行輪發（Tx Switching）等功能。帶間載波幀頭不對齊功能，可通過載波 間幀頭偏移來錯開兩個頻段的發送時隙，從而提升頻譜效率、提高上行 CA 傳輸 速率；上行載波間 TDM 輪發可通過 1Tx 與 2Tx 間的上行通道切換，來提升上行 傳輸速率， 從而滿足對于上行高速傳輸的要求。 此外， 3GPP

23、 還引入了 SUL 特性， 通過 1Tx-2Tx 輪發功能可靈活、 有效地提升上行數據傳輸速率， 以適應多種網絡 場景需求。 當前 CS1、CS2 芯片均已支持 UL/DL CA 功能，并可支持上行輪發、下行載 波間 SRS 特性，其中 CS1 芯片已具備支持上行 1T-2T 輪發、帶間幀頭不對齊能 力。目前，CS1、CS2 芯片已與多個網絡設備進行了實驗室聯調測試。以下為 CS1、CS2 芯片與網絡完成的載波聚合實驗室聯調測試結果： 對于 n41 頻段內上行載波聚合，目前芯片普遍支持帶內 CA_n41C（160M 帶 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 13

24、 寬上行單流），后續還將進行網絡下的 CA_n41C 上行雙流帶內載波聚合調試。 在其它載波聚合頻段組合上，CS1 芯片已完成 R16 1Tx-2Tx 輪發、幀頭不對齊等 特性驗證，在帶間 CA_n41A-n79A 和 CA_n41A-n28A 載波聚合頻段組合下峰值 速率可達到或接近理論峰值的 90%；CS2 芯片已支持 CA_n41A-n28A R15 1Tx+1Tx，尚未支持 R16 1Tx+2Tx，因此上行速率還有較大提升空間。 圖 3-9CS1 載波聚合吞吐量測試結果 （Mbps） （網絡采用 DMRS 1+1 配置及合理資源預留， 紅線為 90%理論值） 圖 3-10CS2 芯片載

25、波聚合吞吐量測試結果（Mbps）（網絡采用 DMRS 1+1 配置及合理資 源預留，紅線為 90%理論值） 在 SUL 方面，目前 CS1 芯片已具備 SUL 能力，并已在實驗室網絡下完成了 聯調測試，可實現 Rel-16 1Tx-2Tx 輪發功能，上行峰值速率實測結果在 390M 左 右，接近理論峰值。 除此之外，CS1、CS2 芯片也在網絡下完成了載波聚合的遍歷互通測試，可 滿足載波聚合下的小區配置、激活等基本功能，也可以支持切換功能。同時 CS1 芯片已完成 SUL 基本功能及移動性測試，可支持 SUL 切換功能。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 1

26、4 表 3-4載波聚合基本功能及移動性用例支持情況 功能CS1CS2 CA 配置、去配置配置、去配置 CA 激活、去激活激活、去激活 CA 同頻切換同頻切換 CA 異頻切換異頻切換 表 3-5SUL 基本功能及移動性用例支持情況 功能CS1 SUL 配置、去切換配置、去切換 SUL 激活、去激活切換激活、去激活切換 SUL 小區切換，小區切換，NUL 小區不變小區不變 NUL 小區切換，小區切換，SUL 小區不變小區不變 SUL、NUL 小區均切換小區均切換 n28 小區至小區至 n41A-n83A 小區切換小區切換 綜上所述，當前 CS1、CS2 芯片均已支持 UL/DL CA SRS 輪發

27、、Tx Switching 等載波聚合特性，同時 CS1 芯片已具備上行 1T-2T 輪發、帶間幀頭不對齊能力； CS1 芯片可滿足 SUL 的功能及性能要求。后續，仍需針對峰值速率進一步優化， 從而更好地滿足用戶對于 5G 高速率的需求；除此之外，也需要逐步推動更多芯 片平臺進行載波聚合及 SUL 測試，以促進性能優化、推動產業應用落地。 3.1.4. n28 在 n28 頻段開展芯片性能測試驗證，測試帶寬 30MHz，以評估 5G 終端芯片在 n28 頻段下的基本性能，具體測試結果如下： 表 3-6n28 各芯片廠家支持情況 測試項測試項CS1CS2CS4 終端數據業務性能終端數據業務性能

28、 移動性移動性-同頻切換同頻切換 移動性移動性-異頻切片異頻切片 n28 VoNR 室外上、下行峰值吞吐量測試中，網絡空載情況下，對單小區定點狀態的單 UE 峰值速率進行測試，以驗證在外場單小區空載環境下單 UE 峰值吞吐量。由 于實際測試環境中存在一定的干擾，對各芯片的峰值吞吐量也存在一定的影響。 從測試結果來看， 單用戶室外下行峰值吞吐量能達到 320350Mbps， 上行峰值吞 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 15 吐量能達到 160170Mbps 左右。參測芯片上行、下行峰值吞吐量均能達到理論 值的 90%（見下圖紅線）。 圖 3-11單用戶室外下

29、行峰值吞吐量測試結果（紅線為 90%理論值） 圖 3-12單用戶室外上行峰值吞吐量測試結果 （紅線為 90%理論值） 3.1.5. ANR 自動鄰區關系優化（ANR）是 3GPP R15 版本定義的功能，指網絡側借助 UE 對周圍鄰區 PCI 和 CGI（小區唯一標識）的測量和上報功能，可以自動完成鄰區 關系表的配置和優化，包含相鄰小區的自動添加和刪除。同時，如果某小區與目 標小區建立鄰區關系后， 還可以幫助該小區所屬基站與相鄰小區基站建立 X2/Xn 邏輯接口。ANR 可解決現網中鄰區規劃工作量大、易出現人工鄰區漏配情況等 問題。 終端需支持 SA 組網下的 ANR 功能， 在 5G SA

30、網絡下上報 5G/4G 鄰區 ID。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 16 從去年 Q4 到今年上半年，組織了實驗室芯片測試驗證，評估 5G 終端芯片的 ANR 功能。本輪測試芯片為 CS1、CS2，測試結果為 CS1、CS2 芯 片均已支持 5G 下探測 5G 鄰區并進行上報的功能。在今年下半年，組 織了外場芯片測試驗證，同樣使用上述芯片，外場測試通過，驗證了芯片在 5G 下探測 5G 鄰區的功能和性能。 3.1.6. 5G 定位定位 目前，部分終端芯片已支持 R16 引入的上行定位參考信號 SRS for positioning、下行定位參考信號 PR

31、S 以及相關的定位協議流程，支持 5G 定位技 術相關的信號測量和測量結果上報?；?CS2 芯片的測試驗證表明，5G 室外定 位精度優于 2 米，使得面向工廠、商超、機場、園區等各典型行業的 5G 定位服 務規模應用成為可能。 后續，將聯合產業各方持續開展基于 R16 上/下行定位參考信號的 多種 5G 定位技術的驗證，并持續開展方案創新，進一步提升定位精度。 圖 3-135G 定位技術室外測試驗證 3.2. 面向行業終端的芯片特性面向行業終端的芯片特性 3.2.1. URLLC URLLC 是 5G 三大應用場景之一， 可廣泛應用于如 AR/VR、 工業控制系統、 交通和運輸（如無人駕駛）

32、、智能電網和智能家居的管理、交互式的遠程醫療診 斷、工廠自動化、自動駕駛、工業互聯網、智能電網等場景。主要涉及兩個方面 的內容：一個是高可靠，另一個是低時延。當前，低時延能力測試驗證主要涉及 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 17 兩個特性：mini-slot（R15）、1ms 單周期幀結構；高可靠能力測試驗證主要涉 及三個特性：低碼率 MCS/CQI 表格（R15）、slot 重復（R15）、PDCP 重復增 強條冗余（R15）。 目前，CS1、CS2、CS3 芯片已參與 URLLC 技術實驗室測試，并完成部分 技術特性驗證，性能方面持續優化中，將于 12

33、 月底完成首批芯片的實驗室功能 及性能驗證測試。 表 3-7芯片已支持的 URLLC 關鍵技術功能驗證情況 CS1CS2CS3 Mini Slot 低碼率低碼率 MCS/CQI 表格表格 PDCP 重復增強條冗余重復增強條冗余 Slot 重復重復 1ms 幀結構幀結構 備注：備注：表示驗證通過，表示驗證通過，表示驗證中，表示驗證中，表示待驗證。表示待驗證。 通過實驗室測試結果可以看出， 當前 CS1、 CS2、 CS3 芯片平臺已具備 URLLC 關鍵技術特性的驗證能力，并完成了部分關鍵特性的功能驗證，同時受限于產業 整體進度， 部分關鍵技術特性尚處于驗證中或待驗證， 性能方面仍需要持續優化，

34、 整體尚未具備商用能力。對于 1ms 幀結構，終端芯片已具備相應的功能，還需 與網絡開展性能測試。后續，需進一步推動各芯片平臺對 URLLC 的研發力度， 從而更好地滿足行業用戶對于高可靠、低時延的需求。 3.2.2.NPN/CAG 3GPP 在 R16 版本設計了 NPN （Non-public network） 來滿足為行業客戶的網 絡進行隔離封閉式管理的需求， 分為公眾網集成 NPN、 獨立專網 NPN 兩種架構。 對于公眾網集成 NPN 架構，是在公網模式下，劃分出企業專屬無線覆蓋區，無 線網絡在現有廣播 PLMN ID 的基礎上，新增 CAG（Closed Access Group）

35、的標 識；整個網絡基于 CAG 將無線覆蓋劃分成若干個獨立區域，網絡基于 CAG 進 行不同終端在不同園區的準入管控。支持 CAG 功能的 R16 版本終端芯片，會讀 取小區廣播的 CAG ID 信息，在 CAG 許可的情況下，進行網絡接入；此外，終 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 18 端支持通過預先配置或網絡配置方式獲得并保存更新 CAG 信息。 今年下半年，組織了實驗室芯片測試驗證，評估 5G 終端芯片在公 眾網集成 NPN 架構下的 CAG 功能， 主要包括配置/不配置 CAG only、 基于 CAG 的專網準入控制、專網移動性管理和基于 CAG

36、 的尋呼功能，本輪測試芯片為 CS1。經驗證，CS1 終端芯片能夠支持上述功能，符合標準功能要求，且 R15 版 本終端芯片、 R16 版本終端芯片 （未配置 CAG） 和 R16 版本終端芯片 （配置 CAG） 可各自接入公網和專網。 3.2.3. 大上行幀結構大上行幀結構 在垂直行業的典型業務中，有一類是大上行視頻類的業務，典型場景有遠程 控制、智慧醫療中的遠程手術等。該類業務主要特點是上行數據包較大，對上行 峰值速率、容量邊緣都有較高要求。5G 技術可支持靈活的幀結構配置，可以按 行業用戶需求采用上行時隙配比更多的幀結構。 以 30kHz 子載波間隔為例， 2.5ms 單周期 3U1D1

37、S 幀結構， 10 個 slot 典型配 置為：DSUUUDSUUU，其中 S 符號級為 DDDDDDDDDDGGUU，可顯著提升 網絡的上行傳輸速率和上行容量，實測的單載波上行峰值接近 750Mbps（上行 2 流、256QAM 調制方式）。 目前，5G 主流芯片均已支持 2.5ms 單周期（3U1D1S）幀結構，CS1、CS2、 CS3 三款芯片與儀表進行了實驗室聯調測試，部分芯片進行了外場測試驗證。圖 3-14 為 DMRS 配置為 1+1 場景下基于儀表的上下行峰值速率實測結果，圖 3-15 為 DMRS 配置為 1+0 場景下外場峰值速率實測結果。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特

38、性產業指數報告 （2021 年版） 19 圖 3-14n79-2.5ms 單周期（3U1D）幀結構不同芯片平臺實驗室性能表現 圖 3-15n79-2.5ms 單周期（3U1D）幀結構不同芯片平臺外場性能表現 通過實驗室和外場測試結果可以看出， 當前各芯片平臺均已支持 n79 頻段的 大上行幀結構特性，性能方面符合預期，滿足商用要求。在 2021 年 5G 通用模組集采測試中，再次從模組層面進行了測試驗證，所有主流芯片平臺的 9 廠家 21 款型 5G 通用模組均已支持該幀結構。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 20 4. 測試儀表新功能支持能力測試儀表新功

39、能支持能力 4.1. 5G 一致性測試系統一致性測試系統 本章節評估 5G 終端一致性測試系統對新特性的支持情況。針對每個標準要 求的特性，3GPP RAN5 定義了一致性測試用例用于驗證終端的實現符合標準要 求，測試儀表進行測試用例開發并基于 GCF 完成驗證。針對每個新特性，本章 以測試系統已經通過 GCF 驗證的測試用例占該特性總用例數量的比例作為評判 測試系統成熟度的依據。值得注意的是，一致性測試系統的研發進度和測試認證 標準進度緊密相關，目前面向終端節電、移動性增強、MIMO 增強等 R16 特性 的一致性測試認證標準正在 3GPP RAN5 和 GCF 緊鑼密鼓制定中， 隨著標準的

40、逐 步完善，一致性測試系統針對 5G 新特性的測試能力將進一步提升。 本章節的評測對象包含是德科技、星河亮點、安立、羅德與施瓦茨、大唐聯 儀 5 家測試儀表廠家的 8 款 5G 終端一致性測試系統，需注意的是每款產品支持 的測試類型 （射頻一致性、 RRM 一致性、 協議一致性） 有所差異。 本章節以 GCF 平臺編號指示具體的測試系統。 4.1.1. VoNR 面向 5G IMS 音視頻通話功能一致性測試包括 VoNR 語音業務測試、ViNR 視頻業務測試、補充業務測試、緊急呼叫測試等，其中 VoNR 是最基礎的測試能 力。圖 4-1 為一致性測試系統對 VoNR 語音業務測試用例的驗證比例

41、，均達到 86%以上，可見已經完成了大部分 VoNR 用例的開發驗證。圖 4-2 為一致性測試 系統對ViNR視頻業務、 補充業務、 緊急呼叫等測試用例的驗證比例， 在21%28% 之間，成熟度相對較低，需要進一步提升驗證比例。 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 21 圖 4-1 VoNR 測試用例驗證比例（總用例 21 個） 圖 4-2 視頻通話/補充業務/緊急呼叫測試用例驗證比例（總用例 80 個） 4.1.2. n28 在 n41 和 n79 基礎上，新增 n28 頻段測試需求。n28 頻段的基本測試能力包 括 TS 38.521-1 和 TS 38.

42、521-4 定義的射頻一致性測試、 TS 38.533 定義的 RRM 一 致性測試以及 TS 38.523-x 系列定義的協議一致性測試，其中射頻一致性測試要 求支持 30M 帶寬。 一致性測試系統對 n28 頻段的測試用例驗證進展詳見表 4-1。從驗證比例來 看，測試系統對 n28 頻段已具備較成熟的測試能力。 表 4-1 一致性測試系統 n28 測試能力 特性特性測試類型測試類型總用例數總用例數 已驗證用例數已驗證用例數 TP 168TP 207TP 250TP 296/298 n28 射頻一致性 6047364634 成熟度78%60%77%57% RRM 一致性5350494726

43、研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 22 特性特性測試類型測試類型總用例數總用例數 已驗證用例數已驗證用例數 TP 168TP 207TP 250TP 296/298 成熟度94%92%89%49% 測試類型測試類型總用例數總用例數TP 168TP 207TP 251TP 292TP 300 協議一致性 218179185176160121 成熟度82%85%81%73%56% 4.1.3. 載波聚合載波聚合/SUL NR 載波聚合一致性測試內容，在射頻方面考察不同載波聚合頻段組合下的 射頻接收機（對于 DL CA）或者發射機（對于 UL CA）射頻性能，在

44、RRM 方面 考察輔載波激活/去激活時延、載波重配置中斷時延等性能，在協議方面考察輔 小區添加/刪除、輔小區激活/去激活、測量上報、切換等功能。 一致性測試系統對 NR CA 下行兩載波一致性測試用例的驗證情況詳見表 4-2，包括 n41 頻段內連續載波聚合、n41 和 n28 頻段帶間載波聚合以及 n41 和 n79 頻段帶間載波聚合。從驗證結果可見，目前測試儀表對下行載波聚合的測試 能力較為成熟， 在每種載波聚合頻段組合下， 均有儀表達到 70%及以上的用例驗 證比例。 表 4-2 一致性測試系統 DL CA 測試能力 測試類測試類 型型 頻段組合頻段組合 總用例總用例 數數 已驗證用例數

45、已驗證用例數 TP 168TP 207TP 250TP 296/298 射頻 /RRM 一致性 CA_DL_n41C 11886/ 成熟度73%73%55%/ CA_DL_n41A- n28A 143125/ 成熟度21%86%36%/ CA_DL_n41A- n79A 1391375 成熟度69%100%54%38% 測試類測試類 型型 頻段組合頻段組合 總用例總用例 數數 TP 168TP 207TP 251TP 292TP 300 協 議 一 致性 CA_DL_n41C 1279457 成熟度58%75%33%42%58% CA_DL_n41A- n28A 10/7/ 成熟度/70%/

46、CA_DL_n41A- n79A 1178447 成熟度64%73%36%36%64% 一致性測試系統對 NR CA 上行兩載波一致性測試用例的驗證情況詳見表 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 23 4-3，包括 n41 頻段帶內連續載波聚合、n41 和 n28 頻段帶間載波聚合以及 n41 和 n79 頻段帶間載波聚合。從驗證結果可見，目前測試儀表對上行 n41 和 n79 頻段間載波聚合的測試較為成熟，上行 n41 帶內載波聚合、n41 和 n28 頻段間載 波聚合測試能力需進一步增強。 表 4-3 一致性測試系統 UL CA 測試能力 測試類測試類 型

47、型 頻段組合頻段組合總用例數總用例數 已驗證用例數已驗證用例數 TP 168TP 207TP 250 射 頻 一 致性 CA_UL_n41C 10/ 成熟度/ CA_UL_n41A- n28A 17/11 成熟度/6%6% CA_UL_n41A- n79A 17871 成熟度47%41%6% SUL 的一致性測試內容主要集中在射頻方面，主要考察收發機射頻指標性 能。TP168 已率先在 SUL_n41-n83 頻段組合上完成首批 SUL 測試用例驗證。 4.1.4. NR MDT NR MDT 一致性測試主要考察協議功能，測試內容覆蓋連接態 Immediate MDT、空閑態 Logged M

48、DT、Radio Link Failure（RLF） Report/無線鏈路失敗報 告、RRC Connection Establish Failure（RCEF） Report /RRC 連接建立失敗報告 等方面。NR MDT 于 2021 年 10 月 GCF CAG 會議啟動用例開發驗證，一致性測 試系統驗證進展詳見表 4-4。 表 4-4 協議一致性測試系統 NR MDT 測試能力 特性特性 頻段組頻段組 合合 總用例數總用例數 已驗證用例數已驗證用例數 TP 168TP 250TP 296/298 NR MDT n41 30222 成熟度7%7%7% n28 30/1/ 成熟度/3%

49、/ n79 30212 成熟度7%3%7% 研究院5G 終端芯片及測試儀表新特性產業指數報告 （2021 年版） 24 4.2. 5G NS-IoT 測試系統測試系統 5G 終端功能及性能測試是由運營商根據網絡部署需求制定的測試方案，并 聯合儀表廠商對測試用例進行共同的開發與驗證。 該系統可通過儀表模擬真實的 網絡環境以測試終端在不同場景模式下的性能表現，并實現自動化測試。相較于 一致性測試，其具有更加接近實際網絡部署的特點，并且可通過對特定場景及實 際問題進行針對性用例考察，以彌補一致性測試用例的不足。 5G 終端功能及性能測試主要考察測試系統對吞吐量、功耗、基本功能及移 動性三大類測試內容的支持情況。隨著 5G 測試技術演進，測試系統已逐步支持 Rel-15 及 Rel-16 新特性的測試要求，本章節的評測對象包含是德科技、羅德與 施瓦茨、大唐聯儀、安立、星河亮點五家測試儀表廠家產品。為方便表述，下文 以編號指代具體測試系統。 4.2.1. VoNR VoNR 可為用戶提