盘点2020之5G标准:R16标准冻结完善能力三角,开启商用“新纪元”

业界 作者:C114通信网 2021-01-06 18:40:29 阅读:154

【编者按】如果说2019年是5G商用元年,那么2020年则成为5G的规模扩展元年。5G商用网络在全球遍地开花的同时,5G正在赋能更加丰富的终端和用例,将5G的应用从智能手机领域扩展到千行百业,加速行业数字化转型。


为了更好的盘点5G规模扩展元年产业所取得的可喜成绩,助推未来5G进一步加速发展,作为拥有百万精准用户的行业内TOP级专业媒体,C114计划推出《2020-5G扩展元年》的大型策划专题报道,对于扩展元年的5G产业进行年终盘点,携手推动5G产业快速、高质量发展。


5G商用,标准先行。在5G最为关键的技术标准领域,2020年迎来重大进展:北京时间7月3日深夜,3GPP宣布R16标准冻结,标志着5G第一个演进版本标准完成。

R16标准的冻结,赋予了5G更强的生命力、更丰富的应用场景,增强了业界对5G技术持续演进的信心,也为我国5G新基建注入新动能,成为5G从消费互联网扩展到产业互联网在标准侧迈出的关键一步。


基础能力增强:让5G更稳定



2020年初,由于受到全球新冠疫情影响,3GPP国际会议从面对面会议全面转为在线电子会议的方式进行,同时造成R16版本技术标准冻结时间从原计划的2020年3月延迟至6月。经过全球产业界各方的共同努力,克服不能召开面对面国际标准会议的困难,6月份成功完成R16冻结。

R16标准的完成和发布意味着各厂商可依据该版本进行相应产品的研发制造,进一步丰富5G技术的应用场景,也进一步加快全球5G网络部署的进程。

R16版本在R15基础上,对网络的承载能力、基础功能等都做了一定增强和提升,增加了部分网络新特性和新能力。在基础功能方面,对无线NR增强、V2X、移动性、5G网络自动化架构的支持、服务化架构、网络切片都做了优化和增强,功能的可用性和完善性均得到提升。在组网技术方面,则引入了远端干扰管理、无线中继以及网络组织和自优化技术,使得网络实际用户体验获得提升。此外,R16还增加了终端节能,基于5G信号的定位和位置服务等新功能,一方面优化终端用户体验,一方面拓展5G定位应用。


“能力三角”构建:让5G更完善



3GPP SA2工作组副主席、中国移动研究院主任研究员孙滔表示,R16最大的特点是“能力三角”的完善,R15定义了5G的第一个版本,给出了5G的基础架构,其解决的场景以eMBB用例为主,以及URLLC的基本功能;R16在此基础上对mMTC和URLLC两类场景进行了部署,将“能力三角”的另外一半补充完整。

高通技术标准副总裁柯诗亚也指出,3GPP完成5G标准第二版规范R16,将5G大幅扩展至全新服务、频谱和部署模式,这对整个移动产业和更广泛的生态系统具有重要的里程碑意义。

针对低功耗大连接应用场景,基于新核心网补齐IoT特性,并结合5G进行少量创新。据了解,从3GPP R10(2010年)开始就引入了CIoT,定义了一系列面向物联网的网络能力。R16基于现有的NB-loT和eMTC空口,扩展5G C新核心网能力,实现对大连接的支持。

针对低时延高可靠的uRLLC场景,在高可靠方面,对于如何实现数据传输的可靠性,R16提供了两种方案,一是终端和业务对端双链路,二是基站与核心网网关间双份数据复制和备份;在如何实现低时延和快速移动二者得兼方面,R16提供的方案是建立源上行分类器与目的上行分类器之间的N9转发通道,从而实现终端快速移动发生网关更换时,保持业务连续性。

R16在R15的版本上提升可靠性、降低时延,克服了UE间或UE内URLLC业务和eMBB业务共存而导致的业务性能和频谱效率下降问题,能够更好地应用于IIoT、V2X等场景。


垂直行业拓展:让5G更丰富



5G的第一版R15,在制定过程中力求以最快的速度产出“能用”的标准,满足5G多方面的基本功能。而本次冻结的R16,实现了从“能用”到“好用”,围绕“新能力拓展”、“已有能力挖潜”和“运维降本增效”三方面,进一步增强了5G更好服务行业应用的能力,提高了5G的效率。

面向工业互联网应用,引入新技术支持1微秒同步精度、0.5-1毫秒空口时延、“六个九”可靠性和灵活的终端组管理,最快可实现5毫秒以内的端到端时延和更高的可靠性,提供支持工业级时间敏感。

面向车联网应用,支持V2V(车与车)和V2I(车与路边单元)直连通信,通过引入组播和广播等多种通信方式,以及优化感知、调度、重传以及车车间连接质量控制等技术,实现V2X支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景。

面向行业应用,引入多种5G空口定位技术,定位精度提高十倍以上,达到米级。

此外,R16还在毫米波和非授权频谱等方面引入增强机制。关于毫米波,R16增强了波束管理的鲁棒性和可靠性,具体体现在让终端和网络之间在受到遮挡或信号衰落的情况下,能够快速恢复链路;关于非授权频谱,基于授权频谱R15的5G NR主体,引入资源抢占的流程设计,来保证它与其他非授权频谱技术之间公平使用的问题。

相较于R15,R16标准虽然做了很多增强,但并不是5G标准的终结;相反,R16的诸多特性,才真正开启了5G时代的“新纪元”。为迎合各行各业不断涌现的对通信的新需求,5G版本会不断迭代更新,结合R16推出后产生的新需求,会继续产生新的5G标准版本R17,甚至是R18。

北京时间12月7日,3GPP正式通过将5G R17标准的冻结时间进一步推迟半年,即2022年6月完成标准冻结。中国移动研究院方面表示,5G技术标准已经发布两个版本,能够较好地满足ITU提出的“能力三角”需求,因此R17标准冻结延期对5G商用的负面影响有限。但是,R17标准中一些从0到1的技术,例如把5G带上卫星的NTN技术等,就需要产业再耐心地等待一段时间了。

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