2025电力5G轻量化通信芯片技术要求

II电力5G轻量化通信芯片通用技术要求范围本文件规定了6GHz频段以下的电力5G轻量化通信芯片的芯片架构、外观要求、功能要求、功耗要求、接口要求、安全要求和环境适应性。本文件适用于在电力系统应用中5G轻量化通信芯片的设计、研发、制造和应用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验YD/T3627-2024 5G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求（第一阶段）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。电力5G轻量化通信芯片5Gredcapcommunicationchipforpower在满足电力业务通信的速率、时延、可靠性、功耗等要求和电力业务通信的链路安全的基础上，通过减少带宽、收发天线数量、降低调制阶数等方式，降低功耗和成本的5G通信芯片。以下简称电力5G轻量化芯片。轻量化用户设备redcapuserequipment基于Redcap技术的低功耗和低成本用户设备。以下简称RedcapUE。静电放电electrostaticdischarge具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移[来源：GB/T17626.2—2018，3.10]缩略语下列缩略语适用于本文件。BWP：部分带宽（BandwidthPart）CP-OFDM：循环前缀OFDM（CyclicPrefixOFDM）CQI：信道质量指示（ChannelQualityIndicator）DCI：下行控制信息（DownlinkControlInformation）DFT-S-OFDM：DFT扩展OFDM（DFT-SpreadOFDM）e-DRX：扩展不连续接收（ExtendedDiscontinuousReception）eSIM：嵌入式用户识别卡（EmbeddedSubscriberIdentityModule）GPIO：通用型输入输出（GeneralPurposeInputOutput）H-SFN：超帧号（HyperSFN）LCID：逻辑通道的标识（LogicalChannelIdentity）MAC：媒体接入控制（MediaAccessControl）MCS：调制编码方式（ModulationandCodingScheme）MIB：主信息块（MasterInformationBlock）MIMO：多入多出（MultipleInputMultipleOutput）NAS：非接入层（Non-AccessStratum）OFDM：正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）PCIE：外设部件互连标准高速串行扩展总线（PeripheralComponentInterconnectExpress）PDCP：分组数据汇聚协议（PacketDataConvergenceProtocol）PDSCH：物理下行共享信道（PhysicalDownlinkSharedChannel）PEI：寻呼早期指示（PagingEarlyIndication）PH：寻呼超帧（PagingHyperframe）PO：寻呼时机（PagingOccasion）P-RNTI：寻呼记录新临时标识（PagingRecordNewTemporaryIdentity）PTW：寻呼时间窗口（PagingTimeWindow）PUSCH：物理上行共享信道（PhysicalUplinkSharedChannel）RACHRO：随机接入时机（RandomAccessChannelOccasion）RLC：无线链路控制（RadioLinkControl）RRC：无线资源控制（RadioResourceControl）RRM：无线资源管理（RadioResourceManagement）SA：独立组网（Standalone）SDAP：服务数据适配协议（ServiceDataAdaptationProtocol）SPI：串行外设（SerialPeripheralInterface）SSSG：搜索空间集合组（SearchSpaceSetGroup）SUL：补充上行（Supplementaryuplink）UART：通用异步收发传输器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）USIM：通用用户识别卡（UniversalSubscriberIdentityModule）芯片架构电力5G轻量化芯片的架构主要包括射频模块、基带模块和接口模块三个部分。射频模块主要具有射频收发功能，将射频信号转换成基带信号或者将基带信号转换成射频信号。基带模块主要具有物理层功能、高层协议功能、应用处理功能和存储功能。物理层功能主要负责基带信号的处理，比如编码、解码等。高层协议功能主要实现MAC、RLC、PDCP、RRC、SDAP、NAS等功能。应用处理功能主要负责执行系统运行、APP运行以及多媒体处理等任务。存储功能可实现数据的读取、写入和保存。接口模块主要具有接口功能，可实现芯片与外部设备进行通信。电力5G轻量化芯片架构如图1所示。图SEQ图\*ARABIC1电力5G轻量化芯片架构图外观要求标识电力5G轻量化芯片标识应符合下列要求：芯片上的型号、生产厂商标志、生产日期、批次号等标识应清晰、完整，无模糊、缺失等现象；顶视芯片标识面，文字方向应由左至右排列，方向不得相反。表面电力5G轻量化芯片表面应符合下列要求：封装表面应光洁平整，有任何裂纹均为不良；封装表面的涂层或镀层应均匀、牢固，无脱落、起皮、锈蚀等现象。管脚电力5G轻量化芯片表面应符合下列要求：管脚表面应具有金属光泽，无氧化、二次使用痕迹等现象；管脚表面应清洁，不能夹带有任何杂质。功能要求基本功能模式要求电力5G轻量化芯片应支持5GSA模式。电力5G轻量化芯片应支持NR/LTE双模，支持空闲态下LTE和NRSA之间的双向小区重选和重定向，支持连接态下LTE和NRSA之间的双向小区切换。工作频段要求电力5G轻量化芯片使用频段应符合国家无线电管理相关规定，见表1。表SEQ表\*ARABIC1电力5G轻量化芯片的工作频段工作频段上行工作频段下行工作频段双工方式n11920MHz～1965MHz2110MHz～2155MHzFDDn5824MHz～835MHz869MHz～880MHzFDDn8904MHz～915MHz949MHz～960MHzFDDn28703MHz～733MHz758MHz～788MHzFDDn412515MHz～2675MHz2515MHz～2675MHzTDDn783300MHz～3600MHz3300MHz～3600MHzTDDn794800MHz～4960MHz4800MHz～4960MHzTDDn81904MHz～915MHz—SULn83703MHz～733MHz—SULn841920MHz～1965MHz—SULn89824MHz～835MHz—SUL支持的SUL工作频段应符合国家无线电管理相关规定。可支持频段组合见表2。表SEQ表\*ARABIC2SUL工作频段组合SUL的NR工作频段组合NR工作频段SUL_n41-n83n41，n83SUL_n78-n81n78，n81SUL_n78-n84n78，n84SUL_n78-n89n78，n89SUL_n79-n83N79，n83注：支持SUL工作频段组合，应支持同时收发能力带宽、调制模式、MIMO与峰值速率要求电力5G轻量化芯片带宽、调试方式和MIMO要求见表3。表SEQ表\*ARABIC3宽带、调制模式、MIMO要求技术特性要求说明最大带宽必选支持20MHz最大带宽天线能力必选天线数量1T2R调制方式必选PDSCH、PUSCH支持QPSK，16QAM和64QAM电力5G轻量化芯片上行和下行峰值速率要求见表4。表SEQ表\*ARABIC4峰值速率要求双工制式帧结构下行峰值速率上行峰值速率256QAM调制64QAM调制256QAM调制64QAM调制TDD模式5ms单周期帧结构162Mbps122Mbps22Mbps17Mbps2.5ms双周期帧结构140Mbps105Mbps35Mbps26MbpsFDD模式/226Mbps170Mbps120Mbps90Mbps高层要求电力5G轻量化芯片高层要求见表5。表SEQ表\*ARABIC5高层要求技术特性要求说明终端提前识别必选支持Msg1及Msg3两种方式通知网络侧其用户类型。Msg1识别方式包括RedcapUE通过网络侧配置的独立的RACHRO资源或独立的preamble索引发送Msg1。而对于基于Msg3的识别方式，则通过发送Msg3消息时携带新定义的LCID值。接入控制必选如果MIB中cellbarred指示为barred，则RedcapUE不可进行接入；如果MIB中cellbarred指示为notBarred，则RedcapUE需要进一步判断SIB1中的准入指示。当SIB1中不广播同频小区参数时，RedcapUE视该小区不支持接入，应不选择、不重选该小区。电力5G轻量化芯片应支持读取和判断准入指示。高层能力必选DRB最大数8；PDCP/RLCAM模式下支持的SN序号为12bits，同时终端可以通过能力显式指示是否支持18bitsSN序号。运营商网络选择要求电力5G轻量化芯片应支持网络选择的优先级顺序为NRSA、LTE。电力定制化增强功能要求调制模式电力5G轻量化芯片的PDSCH、PUSCH应支持256QAM。低时延高可靠性能力要求电力5G轻量化芯片应支持上行免调度传输机制，应支持低码率MCS/CQI机制，可支持PDSCH/PUSCH时隙级重复发送，可支持基于逻辑信道优先级的映射规则，要求见表6。表SEQ表\*ARABIC6低时延高可靠性能力要求技术特性要求说明上行免调度传输第一类配置授权的PUSCH传输（configuredgrantType1）二选一必选RedcapUE有上行数据传输时，立即使用基站配置的Type1的配置授权资源进行传输。第二类配置授权的PUSCH传输（configuredgrantType2）RedcapUE有上行数据传输需求时，根据基站配置的Type2的配置授权资源传输上行数据。低码率MCS表格/CQI表格高可靠CQI表格必选RedcapUE支持上报的CQI索引和目标误块率0.00001相应的表格（即3GPPTS38.214的Table5.2.2.1-4）对应，即CQI-Table参数‘table3’。PDSCH传输采用低码率MCS表格RedcapUE支持3GPPTS38.214的Table5.1.3.1-3所给的低码率MCS表格（Table5.1.3.1-3:MCSindextable3forPDSCH）（具体UE配置场景见3GPPTS38.214）。PUSCH传输采用低码率MCS表格(采用CP-OFDM波形)RedcapUE支持3GPPTS38.214的Table5.1.3.1-3所给的低码率MCS表格（Table5.1.3.1-3:MCSindextable3forPDSCH）（具体配置场景见3GPPTS38.214）。PUSCH传输采用低码率MCS表格(采用DFT-S-OFDM波形)RedcapUE支持3GPPTS38.214的Table6.1.4.1-2所给的低码率MCS表格（Table6.1.4.1-2:MCSindextable2forPUSCHwithtransformprecodingand64QAM）（具体UE配置场景见3GPPTS38.214）。PDSCH/PUSCH时隙级重复发送PDSCH时隙级重复发送可选根据系统在多个（N=2、4或8）连续时隙中给RedcapUE分配的相同的时域资源，UE在多个时隙上重复发送PDSCH。PUSCH时隙级重复发送可选根据系统在多个（N=2、4或8）连续时隙中给RedcapUE分配的相同的时域资源，RedcapUE在多个时隙上重复发送PUSCH。基于逻辑信道优先级的映射规则RedcapUE内业务优先级处理可选RedcapUE同时进行多种业务时，可通过区分业务优先级，来保证RedcapUE对具有更高优先级的URLLC的上行数据包的优先调度和发送。节能要求电力5G轻量化芯片可支持e-DRX节能功能，要求见表7。表SEQ表\*ARABIC7e-DRX节能要求e-DRX节能要求说明RRC_IDLE态UE扩展DRX（e-DRX）必选支持核心网给UE配置e-DRXeDRXcycle可扩展到最长10485.76秒(2.91小时)必选超过10.24秒的eDRXcycle下，支持基于H-SFN、PH和PTW接收寻呼（按照38.304协议的第7章）可选在eDRXcycle长于系统信息modificationperiod下，支持基于接收P-RNTI加扰的DCI上的ShortMessage指示，接收更新的系统信息RRC_INACTIVE态UE扩展DRX（e-DRX）可选对RRC_INACTIVE，支持核心网和/或基站配置e-DRX，eDRXcycle可扩展到10.24秒可选支持进行eDRX操作，接收寻呼（按照38.304协议的第7章）可选支持接收系统信息更新电力5G轻量化芯片应支持RRM测量放松功能，要求见表8。表SEQ表\*ARABIC8RRM测量放松要求RRM测量放松要求说明RedcapUE静止时的RRM测量放松必选对RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态下终端，通过stationaryMobilityEvaluation-r17配置对邻区的测量放松，允许UE在静止时，放松邻区RRM测量。RedcapUE静止且非小区边缘时的RRM测量放松必选对RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态下终端，通过stationaryMobilityEvaluation-r17、cellEdgeEvaluationWhileStationary-r17配置对邻区的测量放松，允许UE在非小区边缘、而且静止时，放松邻区RRM测量。电力5G轻量化芯片可支持其他节能功能要求，见表9。表SEQ表\*ARABIC9其他节能相关技术要求技术特性要求说明RRC_CONNECTED状态C-DRX（R15）必选支持连接态下的C-DRX，和C-DRX的长周期、短周期配置。动态上行发送跳过(R16)必选上报能力信息enhancedSkipUplinkTxDynamic-r16或enhancedSkipUplinkTxDynamic-v1660，对于分配了C-RNTI的ULGrant，在无数据可用于传输以及无UCI被复用于ULGrant的相应PUSCH情况下，可以跳过上行传输连接态唤醒信号（R16）必选在终端被配置C-DRX时，终端基于OnDuration之前的唤醒信号（DCIformat2_6），确定是否在接下来的一个DRX周期内监测PDCCHUE辅助信息上报（R16）必选通过UEAssistanceInformation-v1610-IEs中的ReleasePreference-r16发送RRC链接释放请求；被配置相应的禁止定时器（prohibittimer）。可选通过UEAssistanceInformation-v1610-IEs中的DRX-Preference-r16上报期望的DRX参数，包括InactivityTimer、LongCycle、ShortCycle、ShortCycleTimer中的至少一个；被配置相应的禁止定时器（prohibittimer）。必选通过UEAssistanceInformation-v1610-IEs中的MinSchedulingOffsetPreference-r16上报期望的最小调度间隔；被配置相应的禁止定时器（prohibittimer）。MIMO层数自适应调整（R16）必选支持针对每个下行BWP，通过maxMIMO-Layers配置最大MIMO层数。支持PEI和寻呼分组（R17）必选支持基于UEID的UE寻呼子组。在PO前通过PDCCH发送PEI，指示终端是否需要在PO中接收寻呼，以降低终端在RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态的功耗。PDCCHskipping（R17）必选对RRC_CONNECTED状态终端，基站通过DCI指示终端在一段时间内不监测PDCCH。SSSGswitching（搜索空间组切换）（R17）可选对RRC_CONNECTED状态终端，基站为终端配置2组或3组搜索空间（即2个或3个SSSG），通过DCI指示终端切换到哪个SSSG内监测PDCCH。覆盖增强要求电力5G轻量化芯片应支持覆盖增强，要求见表10。表SEQ表\*ARABIC10覆盖增强要求技术特性要求说明PUSCH重复传输增强必选支持PUSCH信道的时隙级重复传输（最大重复传输次数到32次）；支持基于可用时隙计数的机制PUCCH重复传输增强必选支持PUCCH重复传输次数的动态指示Msg3覆盖增强必选支持Msg