3GPP Release 16 相关

2020-8-16 21:15:27

3GPP Release 16

在一个多月前3GPP通过了Release16的相关内容,但是我在中文互联网内居然没有找到合适的资料解释都发生了什么。这里我就简要查阅一些外网的资料,搬运到这里~

这次标准发布将大规模拓展5G的业务范围,频谱以及部署等,是一次里程碑式的更新,也带来了许多机会挑战。除了在Release 15的基础上有了一定增强,16还提出了一些关键技术来支持工业产业。这里给出一段简单的总结。

增强5G NR的基础

Release 16在覆盖范围,容量,延迟,功率,移动性,可靠性和易于部署等方面对5G系统做了许多增强,以下的几个重要菱悦将在广泛的5G应用中得到优势。

大规模MIMO增强

MIMO在几乎每一次3GPP的会议中都会得到增强,本次更新则是针对许多技术领域,包括增强多用户MIMO(MU-MIMO)对高秩信道的支持,对多收发点(multi-TRP)的支持,更好地多波束管理以提高链路可靠性(这对于毫米波频带相当重要),以及改良参考信号来降低PAPR。对于所有的可以支持MIMO的设备,16版标准可以支持全功率上行链路以提高小区边缘的覆盖。
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高可靠低延迟通信(URLLC)的增强

为了更好地解决垂直应用[1]问题,例如自动化工厂,16版增强了5G URLLC的基础,以提供更高的链路可靠性。对于这些应用用例,仅仅增加重传次数并不能完全解决问题,因为一般还存在严格的延迟需求。除此之外,一项克服多系统挑战的关键技术是协作多点技术(coordinated multi-point, CoMP)。这项技术利用多点收发(M-TRP)技术引入具有空间分集的冗余通信路径,这样即使其中的一条传输被阻断,其他路径仍然可以可靠传输。

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新的能量节约特性

5G众所周知有一个专门的目标是降低能量的开销,这一点也是本次更新中重点关注的。在这一版中,3GPP引入了一些节能手段,例如,新的唤醒信号(Wakeup signal, WUS)可以让设备知道传输是否在等待中或者允许它保持低功耗模式,从而跳过下一个低功耗的不连续接收的监视周期。

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集成接入和回传(Intergrated access and backhaul,IAB)

一个广泛扩展5G NR 毫米波网络覆盖的挑战是部署更多额外毫米波基站的成本约束,这通常需要我们安装额外的回传光纤链路。为了使毫米波网络的密集化(densification)更为高效,16版引入了继承的接入和回传的功能,这个功能将允许基站为设备提供无线接入,同时提供无线回传连接,从而避免了有线回传的成本开销。
这项技术的出现将使运营商可以动态部署更多基站,而避免安装额外的光纤。

实际上就是,仅仅部分基站仍采用光纤回传,而基站之间则采用无线回传,使得基站之间的传输成为可能。
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其他基础增强

前面提到的这些更新其实只是Release 16更新的一个小部分,还有许多领域的增强这里没有详细介绍,例如移动性管理、干扰消除、频谱聚合,信令容量等。除此之外还有一些额外的功能,例如两步RACH等。

扩大5G的业务范围

我们设想5G将成为我们未来互联的统一连接结构,Release 16率先将5G带到了新行业中,这也是第一次5G为了移动宽带之外的业务提供系统解决方案。

免授权频谱

为了在传统公共移动网络中提高5G的覆盖面,3GPP提出了这项免授权频谱(NR-U),允许5G信号在没有授权的频谱中进行工作。该方法定义了两种操作模式,锚点模式需要被授权的或共享频谱中的锚点,此时绑定另一端非授权的频谱;另一种方式则是仅采用非授权频谱。不过这种方式仅仅在美国比较高效,打开了6GHz以下频带中的1.2GHz的巨大免许可带宽。

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非公共网络

也可以说是专用网络,但是在16版中被称为非公共网络(term),该网络采用独立管理的专用资源,例如小型基站,提供了安全性和隐私性,并且将允许敏感数据留在本地。这种网络对本地应用程序将提供更低的延迟,使得工业物联网等应用受益。
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延迟敏感型网络(TSN)

新版标准加入了对5G NR中TSN的支持,确保数据包按时发送。方案采用了精确的定时协议、时间同步等

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说实话这里不太懂

蜂窝-车辆-万物

对于载具的安全性增强是另一个更新重点,尽管在14版中对于V2V,V2I,V2P有了基本支持,但是16版在14/15的基础上,引入了基于NR的侧链,可以用于启用新的高级安全用例,为自动驾驶做出了一些贡献。现在已经可以支持基于HARQ反馈的可靠高效多播,并且在物理层将距离用作新的维度,从而可以基于距离和应用程序实现实时多播组。
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除此之外定位也是一个重点,本次标准建立了基于5G定位的基准,其精度要求要求满足室内三米和室外十米(初始要求)。本次定义了一系列的单小区多小区定位技术,基于往返时间、到达/离开角和时间差等。
此外 为了支持新的工业物联网环境中的用例,此次标准还定义了新室内信道模型的评估方案

有时间去查一查3GPP对室内信道模型做了什么贡献

地面技术也做了一定程度的更新,例如地面传输广播电视等。


接下来...

我们目前只是进入了5G的初级阶段,在实现5G技术的全部潜力之前,我们还有很多工作要做~

参考来源为高通博客[2].


  1. 这部分内容将单独额外介绍 ↩︎

  2. https://www.qualcomm.com/news/onq/2020/07/07/propelling-5g-forward-closer-look-3gpp-release-16 ↩︎

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