Infocommunications and Radio Technologies Infocommunications and Radio Technologies ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ И РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 2587-9936 52919 Радиотехника и связь (05.12.00) RADIO ENGINEERING AND TELECOMMUNICATIONS (05.12.00) Радиотехника и связь (05.12.00) 5G base stations and user equipment: analysis of technical requirements for electronic components Базовые станции и абонентское оборудование 5G: анализ технических требований к ЭКБ Филиппов Иван Фёдорович Filippov Ivan F iffilippov@sevsu.ru Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru 25 12 2020 25 12 2020 3 4 409 423 20 12 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/52919/view

В статье представлен краткий обзор современного состояния и перспектив развития телекоммуникационных сетей пятого поколения (5G). Проанализированы ключевые характеристики стандарта и технологии 5G. Проведен обзор сценариев применения и оказания услуг мобильной связи в сетях 5G. Рассмотрены архитектура и основные технические требования к оборудованию базовых и абонентских станций 5G, представленные в технических спецификациях 3GPP. Приведены результаты краткого аналитического обзора современного состояния технологий и разработок в области электронной компонентной базы (ЭКБ) сетей мобильной связи 5G в мире и в России. Сформулированы общие требования к ЭКБ радиоэлектронного оборудования для данных приложений.

The article presents a brief overview of the fifth-generation (5G) telecommunication networks’ current state and development perspectives. The key characteristics of the 5G standard and technology are analyzed. An overview of application and provision scenarios of mobile communication services in 5G networks is carried out. The architecture and basic technical requirements for the 5G base and user station’s equipment, presented in the 3GPP technical specifications, are considered. The outcome of the brief analytical review of the technologies and developments current state in the field of electronic components base for 5G mobile communication networks in the world and Russia are presented. General requirements for electronic components of radio electronics equipment for these applications are formulated.

 3GPP 5G базовая станция абонентское оборудование ЭКБ 3GPP 5G base station user equipment electronic components Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 19-37-90128\\19.

FG IMT-2020: Report on Standards Gap Analysis - ITU 2016 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.itu.int/md/T13-SG13-151130-TD-PLEN-0208/en (дата обращения: 01.03.2021). FG IMT-2020: Report on Standards Gap Analysis - ITU 2016 [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.itu.int/md/T13-SG13-151130-TD-PLEN-0208/en (data obrascheniya: 01.03.2021). Focus Group on IMT-2020 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.itu.int/en/ ITU-T/focusgroups/imt-2020/Pages/default.aspx (дата обращения: 01.03.2021). Focus Group on IMT-2020 [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.itu.int/en/ ITU-T/focusgroups/imt-2020/Pages/default.aspx (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP Release 16 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.3gpp.org/release-16 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP Release 16 [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.3gpp.org/release-16 (data obrascheniya: 01.03.2021). Тихвинский В. О. Технологии 5G - базис мобильной инфраструктуры цифровой экономики // Электросвязь. 2018. № 3. С. 48-55. Tihvinskiy V. O. Tehnologii 5G - bazis mobil'noy infrastruktury cifrovoy ekonomiki // Elektrosvyaz'. 2018. № 3. S. 48-55. A look at key innovation areas of 3GPP Rel-17 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ericsson.com/en/blog/2019/12/3gpp-rel-17 (дата обращения: 01.03.2021). A look at key innovation areas of 3GPP Rel-17 [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.ericsson.com/en/blog/2019/12/3gpp-rel-17 (data obrascheniya: 01.03.2021). Паспорт национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://government.ru/info/35568/ (дата обращения: 01.03.2021). Pasport nacional'noy programmy «Cifrovaya ekonomika Rossiyskoy Federacii» [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: http://government.ru/info/35568/ (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TR 38.913 Study on scenarios and requirements for next generation access technologies [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/ Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=2996 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TR 38.913 Study on scenarios and requirements for next generation access technologies [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/ Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=2996 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.211 NR; Physical channels and modulation [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx? specificationId=3213 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.211 NR; Physical channels and modulation [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx? specificationId=3213 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.300 NR; NR and NG-RAN Overall description; Stage-2 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3191 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.300 NR; NR and NG-RAN Overall description; Stage-2 [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3191 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.104 NR; Base Station (BS) radio transmission and reception [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/Specification Details.aspx?specificationId=3202 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.104 NR; Base Station (BS) radio transmission and reception [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/Specification Details.aspx?specificationId=3202 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.817-02 General aspects for Base Station (BS) Radio Frequency (RF) for NR [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/ Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3360 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.817-02 General aspects for Base Station (BS) Radio Frequency (RF) for NR [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/ Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3360 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-1: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 1: Range 1 Standalone [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3283 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-1: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 1: Range 1 Standalone [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3283 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-2: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 2: Range 2 Standalone [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3284 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-2: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 2: Range 2 Standalone [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3284 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-3: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 3: Range 1 and Range 2 Interworking operation with other radios [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3285 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-3: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 3: Range 1 and Range 2 Interworking operation with other radios [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3285 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-4: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 4: Performance requirements [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3366 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TS 38.101-4: NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 4: Performance requirements [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/ desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?specificationId=3366 (data obrascheniya: 01.03.2021). 3GPP TR 38.817-01: NG Radio Access Network (NG-RAN); Stage 2 functional specification of User Equipment (UE) positioning in NG-RAN [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx? specificationId=3359 (дата обращения: 01.03.2021). 3GPP TR 38.817-01: NG Radio Access Network (NG-RAN); Stage 2 functional specification of User Equipment (UE) positioning in NG-RAN [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx? specificationId=3359 (data obrascheniya: 01.03.2021). Landscape analysis of 5G patent families [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.managingip.com/article/b1plrrv4knsgnm/landscape-analysis-of-5g-patent-families (дата обращения: 01.03.2021). Landscape analysis of 5G patent families [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.managingip.com/article/b1plrrv4knsgnm/landscape-analysis-of-5g-patent-families (data obrascheniya: 01.03.2021). Who is leading the 5G patent race? A patent landscape analysis on declared 5G patents and 5G standards contributions [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.iplytics.com/wp-content/uploads/2019/01/Who-Leads-the-5G-Patent-Race_2019.pdf (дата обращения: 01.03.2021). Who is leading the 5G patent race? A patent landscape analysis on declared 5G patents and 5G standards contributions [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.iplytics.com/wp-content/uploads/2019/01/Who-Leads-the-5G-Patent-Race_2019.pdf (data obrascheniya: 01.03.2021). Батуев Б. Технологии 5G : поэтапное внедрение и элементная база для абонентского оборудования // Беспроводные технологии. 2019. № 4. С. 15-27. Batuev B. Tehnologii 5G : poetapnoe vnedrenie i elementnaya baza dlya abonentskogo oborudovaniya // Besprovodnye tehnologii. 2019. № 4. S. 15-27. Правительство РФ утвердило дорожную карту развития 5G. Ростех [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rostec.ru/news/pravitelstvo-rf-utverdilo-dorozhnuyu-kartu-razvitiya-5g/ (дата обращения: 01.03.2021). Pravitel'stvo RF utverdilo dorozhnuyu kartu razvitiya 5G. Rosteh [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://rostec.ru/news/pravitelstvo-rf-utverdilo-dorozhnuyu-kartu-razvitiya-5g/ (data obrascheniya: 01.03.2021). Ростех представил макет российской базовой станции 5G на ЦИПР-2020. Ростех [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rostec.ru/media/pressrelease/rostekh-predstavil-maket-rossiyskoy-bazovoy-stantsii-5g-na-tsipr-2020/ (дата обращения: 01.03.2021). Rosteh predstavil maket rossiyskoy bazovoy stancii 5G na CIPR-2020. Rosteh [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://rostec.ru/media/pressrelease/rostekh-predstavil-maket-rossiyskoy-bazovoy-stantsii-5g-na-tsipr-2020/ (data obrascheniya: 01.03.2021). Единый реестр российской радиоэлектронной продукции (в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 10 июля 2019 г. № 878). Минпромторг России [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://gisp.gov.ru/documents/10546664/ (дата обращения: 01.03.2021). Edinyy reestr rossiyskoy radioelektronnoy produkcii (v sootvetstvii s postanovleniem Pravitel'stva Rossiyskoy Federacii ot 10 iyulya 2019 g. № 878). Minpromtorg Rossii [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://gisp.gov.ru/documents/10546664/ (data obrascheniya: 01.03.2021). Пономарев О. П., Мойсейченков А. Н., Бахтин А. А., Омельянчук Е. В., Семенова А. Ю., Михайлов В. Ю. Базовые станции 5G : возможности реализации в России // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2019. Т. 2, № 3. С. 334-348. Ponomarev O. P., Moyseychenkov A. N., Bahtin A. A., Omel'yanchuk E. V., Semenova A. Yu., Mihaylov V. Yu. Bazovye stancii 5G : vozmozhnosti realizacii v Rossii // Infokommunikacionnye i radioelektronnye tehnologii. 2019. T. 2, № 3. S. 334-348. АО «НИИМА “Прогресс”». Продукция. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.mri-progress.ru/products/ (Дата обращения: 01.03.2021). AO «NIIMA “Progress”». Produkciya. [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.mri-progress.ru/products/ (Data obrascheniya: 01.03.2021). Микросхемы Продукция АО «ПКК “Миландр”» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ic.milandr.ru/products/ (дата обращения: 01.03.2021). Mikroshemy Produkciya AO «PKK “Milandr”» [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://ic.milandr.ru/products/ (data obrascheniya: 01.03.2021). Четырехканальный цифровой SDR-приемник 1288ХК1Т АО НПЦ «Элвис» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://multicore.ru/index.php?id=50 (дата обращения: 01.03.2021). Chetyrehkanal'nyy cifrovoy SDR-priemnik 1288HK1T AO NPC «Elvis» [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://multicore.ru/index.php?id=50 (data obrascheniya: 01.03.2021). СБИС К1879ВЯ1Я ЗАО НТЦ «Модуль» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.module.ru/products/1/23-18791 (дата обращения: 01.03.2021). SBIS K1879VYa1Ya ZAO NTC «Modul'» [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: https://www.module.ru/products/1/23-18791 (data obrascheniya: 01.03.2021).