5G标准R17版本23个重要标准立项!

2019-12-25

近日,3GPP RAN第86次全会在西班牙的锡切斯(Sitges)成功召开。在本次会议上,3GPP标准专家对5G演进标准(Rel-17)进行了规划和布局,围绕“网络智慧化、能力精细化、业务外延化”三大方向共设立23个标准立项,涵盖面向网络智能运维的数据采集及应用增强,面向赋能垂直行业的无线切片增强、精准定位、IIoT及URLLC增强、低成本终端,以及面向能力拓展的非地面网络通信(卫星通信及地空宽带通信)、覆盖增强、MIMO增强(含高铁增强)等项目。



详细立项项目如下:

看不懂?没关系,5G哥将它们翻译一下呈现给大家就清楚了,如下:


项目

提交报告公司

RAN Slicinq(SI)增强的研究(无线网络切片增强)

中国移动,中兴

关于增强NR(WI)中SON /  MDT数据收集的新WID

中国移动,爱立信

NR(WI)中的MIMO增强功能介绍

三星

NR sidelink 增强(WI)上的新WID

LG电子

SID:在52.6GHz(SI)以上对 NR支持的研究

英特尔,高通

新的WID提案可将NR的运营扩展到71GHz(WI)

高通,英特尔

关于增强型工业物联网(loT)和URLLC支持(WI)的新WID

诺基亚

关于多无线双连接的新WID增强功能(WI)

华为

NTN上的NB-IOT / eMTC的SI(SI)

联发科技,Eutelsat

新的WID 研究:Rel-17增强了NB-loT和LTE(Wi)

华为,爱立信

新的WID:NR支持非地面网络(NTN)(WI)的解决方案

Thales(泰雷兹-法国)

针对NR(SI)的定位增强功能的新SID建议

英特尔,CATT

支持轻量级低复杂度NR设备(SI)的新SID

爱立信

NR上的新SID 覆盖率增强(SI)

中国电信

针对NR(SI)的XR评估的新SID提案

高通公司

NR动态频谱共享(DSS)(WI)上的新WID

爱立信

新的WID提议:NR组播和广播服务(WI)

华为,中国移动

新的WID:在Rel-17(WI)中支持Multi-SIM设备

vivo

关于IAB增强功能(WI)的新WID

高通公司

NR处于无效状态(WI)的小数据传输上的新WID

中兴

NR sidelink 中继(SI)上的新研究项目

OPPO

新的WID:UE节能增强功能(WI)

联发科技

新的WID:NR针对各种服务(WI)的QoE管理和优化

爱立信,中国联通

*新SID:关于数据收集进一步增强(SI)的研究(延期讨论)

中国移动

*新的WID:增强了对NG-RAN(WI)的专用网络的支持(延期讨论)

中国电信


5G哥认为,无线网络切片增强,工业物联网增强,动态频谱共享等都是非常重要,能继续强化在行业应用方面的研究。


下面是5G标准科普时间(下面内容摘自5G哥新书的章节)。


01


5G标准化进展


3GPP的5G标准,主要涉及的标准版本为R15/R16/R17,主要研究方向分别对应三大场景,但其实它们并非孤立的,例如eMBB,在R15版本中冻结了以后,后续就不研究,不增强了,只是不去更改原定的基础架构而已。


R15:主要针对eMBB场景,已全部完成和冻结,其中phrase1主要针对NSA(非独立组网)于2017.12月发布;phrase 2主要针对SA(独立组网)于2018.6月发布;最后一个later版本也于2019.3月发布。


R16:增强对低时延高可靠也就是面向工业互联网常用场景以及车联网的应用,目前正在制定,预计在2019年底至2020年初发布。


R17:会把海量机器类通信作为5G场景一个新的增强方向,将于2020年底完成。

 

5G后续增强技术的发展既面向行业也面向更大的空域,像无人机和卫星的结合等方面也都会提上议事日程,包括5G在定位、网络架构和切片能力等方面的进一步增强,都会为各行各业的发展并实现5G的商业愿景提供一个支撑。




02



eMBB场景


1eMBB场景主要应用领域


eMBB( Enhanced Mobile Broadband),增强移动宽带。更通俗一点来说,就是要在现有的基础上,继续增强用户体验,特别是对移动带宽,体现在用户身上就是网速的提升。

 

eMBB对应的是大流量移动宽带业务主要还是追求人与人之间极致的通信体验。场景包括随时随地的3D/超高清视频直播和分享、虚拟现实、随时随地云存取、高速移动上网等大流量移动宽带业务,在大带宽、低时延需求上具有一定优势,是三大场景最先实现商用的部分。


eMBB场景下,最受人关注则是编码方案之争,曾在国内引起极大影响,即是华为主导的Polar码与高通主导的LDPC编码,最终,在5G eMBB(增强移动宽带)场景上,Polar为信令信道编码方案,LDPC码为数据信道编码方案。其它两个5G场景的编码方案,目前还没确定。


eMBB场景理想的峰值速率将达到20Gbps,实际上,在我们未商用前的5G试验测试,各厂商均实现了对此峰值速率的超越,但这仅仅是理想状况下,实际上,根据不同的情况,还有不同的要求,我们将在下面业务指标中提到。

 

2eMBB的关键业务指标


主要在不同情景下,对峰值速率、用户体验数率、能量效益、频谱效率、流量密度等业务指标进行要求。


有几种情况需要支持5G系统的极高数据速率或流量密度。这些方案涉及不同的服务领域:城市和农村地区,城市密集区域以及特殊部署(例如,大型集会,广播,住宅和高速车辆)。


  • 城市宏站:城市地区的一般广域情景

  • 农村宏站:农村普遍的广域情景

  • 室内热点:办公室和住宅以及住宅部署的场景。

  • 密集人群中的宽带接入:例如在体育馆或音乐会上非常密集的人群的场景。除了非常高的连接密度之外,用户还希望共享他们所看到和听到的内容,对上行链路的要求高于下行链路。

  • 城市密集区域:行人用户和城市车辆用户的场景,例如办公室,市中心,购物中心和住宅区。车辆中的用户可以直接连接或通过车载基站连接到网络。

  • 类似广播电视的服务:固定用户,行人用户和车辆用户的场景,随时随地获得广播电视。

  • 高速列车:高速列车用户的场景。用户可以直接连接或通过列车基站连接到网络。

  • 高速车辆:高速公路车辆用户的场景。用户可以直接连接或通过车载基站连接到网络。

  • 飞机连接:飞机用户的场景。用户可以直接连接或通过机载基站连接到网络。


具体要求如下图(点击可放大)

可以看出,3GPP对于eMBB场景并非采用一刀切的方式来要求业务指标,而是根据不同的场景使用不同的关键指标。这样也给网络管理带来了挑战,自动化运维将是未来5G的重要方向。


整体而言,eMBB场景对关键性指标如下:

  • 峰值速率:下行 20Gbps  上行10Gbps

  • 用户体验速率:下行100Mbps 上行 50Mbps

  • 频谱效率:下行 30bit/s/Hz 上行:10bit/s/Hz

  • 控制面时延:20ms

  • 用户面时延:4ms

  • 带宽:低频 100MHz 高频 1GHz





03



mMTC场景


1mMTC场景主要应用领域


mMTC (Massive Machine Type Communication,大规模机器通信):侧重于人与物之间的信息交互,主要场景包括车联网、智能物流、智能资产管理等,要求提供多连接的承载通道,实现万物互联。


mMTC应用则主要指的是车联网、工业物联网等细分、少量、门槛较高的行业引用,也可以统称为物联网应用。与eMBB不同,mMTC追求的不是高速率,而是低功耗和低成本。需要满足每平方公里内100万个终端设备之间的通讯需求,发送较低的数据且对传输资料延迟有较低需求。


通过mMTC技术,未来所有家庭中的白色家电、门禁、烟感、各种电子器件都会上网,城市管理中的井盖、垃圾桶、交通灯,智能农业中的农业机械,环境监测的水文、气候,所有通过传感器搜集的数据都会联网。这个场景将诞生大量的联网设备,真正实现万物互联,据预测到2030年,一个人会对应15个物联网连接,实际上可能还远不止,这将给运营商带来海量的“用户”,同时也会诞生全新的商业模式。


mMTC场景的标准规范,将在5G标准R17版本中实现,预计2020年底发布。


2mMTC的关键业务指标

mMTC场景为物联网而生,虽然具体的业务指标还没有出来,但期望值,设备连接密度相比4G提升10-100倍,支持每平方公里100万台设备的连接,支持的设备连接数量至少为1000亿台。mMTC应用于海量低功耗、低带宽、低成本和时延要求不高的场景,如智慧路灯、可穿戴设备等。基于此情景,目前运营商积极布局的有两大标准:NB-IoTeMTC,在智能门锁、共享单车上已开始应用。这两项已授权标准是5G mMTC的基础,5G的到来并不会替代这两项标准,相反5G的实现还依赖于这两项标准的演进,mMTC的固定标准也会以这两项标准进行平滑升级。


其主要几项指标:

  • 连接密度:100/平方公里

  • 功耗:广阔地区分布的设备,要求续航10年,电表气表等一般设备2-5年续航能力。

  • 低成本:暂无明确规定。




04



URLLC场景


1URLLC场景主要应用领域


URLLC:超高可靠超低时延通信

有几种情况需要支持非常低的延迟和非常高的通信服务可用性。这意味着非常高的可靠性。整体服务延迟取决于无线接口的延迟,5G系统内的传输,传输到可能在5G系统之外的服务器以及数据处理。这些因素中的一些直接取决于5G系统本身,而对于其他因素,可以通过5G系统与5G系统之外的服务或服务器之间的适当互连来减少影响,例如,允许本地托管服务。


URLLC能力的不同部署将取决于3GPP系统能够满足具有适用于每个属性的不同值和范围的特定KPI集合。URLLC的一种通用但灵活的5G方法将使5G系统能够满足给定实现中所需的特定KPI集。

 

下面描述了一些需要非常低延迟和非常高的通信服务可用性的场景:

 

运动控制

传统运动控制的特点是通信系统对延迟,可靠性和可用性有很高的要求。支持运动控制的系统通常部署在地理上有限的区域,但也可以部署在更广泛的区域(例如,城市或全国范围的网络),接入可能仅限于授权用户,并且它们可能与网络或网络隔离其他蜂窝客户使用的资源。

 

分离自动化

分离自动化的特点是通信系统对可靠性和可用性的高要求。支持分离自动化的系统通常部署在地理上有限的区域,接入可能仅限于授权用户,并且它们可能与其他蜂窝客户使用的网络或网络资源隔离。

 

过程自动化

(反应)流动的自动化,例如炼油厂和配水网络。过程自动化的特征在于对通信系统有关通信服务可用性的高要求。支持过程自动化的系统通常部署在地理上有限的区域,接入通常仅限于授权用户,并且通常由非公共网络提供服务。

 

配电自动化(主要是中高压)

电力分配的特点是对通信服务可用性的高要求。与上述示例相反,电力分配深深地沉浸在公共空间中。由于配电是必不可少的基础设施,因此通常由非公共网络提供服务。

 

智能交通系统

支持基于街道的交通的基础设施的自动化解决方案。该示例解决了路边基础设施(例如,路边单元)与其他基础设施(例如,交通引导系统)的连接。与自动化电力的情况一样,节点深深地沉浸在公共空间中。

 

远程控制

远程控制的特点是UE可由人或计算机远程操作。例如,远程驾驶使远程驾驶员或V2X应用程序能够操作远程车辆而没有位于危险环境中的驾驶员或远程车辆。

 

铁路通信

已经使用基于3GPP的移动通信(例如GSM-R)已经有一段时间以允许自动列车控制以允许更高的列车速度达到500km /h,同时列车上仍然需要驾驶员。演变的下一步将是使用自动列车运行的无人驾驶列车的全自动操作。这些操作模式需要高度可靠的通信,具有适度的延迟,但速度非常高,最高可达500km / h

 

2URLLC的关键业务指标


uRLLCUltra Reliable & Low Latency Communication,高可靠低时延通信):主要场景包括无人驾驶汽车、工业互联及自动化、交通安全和控制、远程制造、远程培训、远程手术等,要求极低时延和高可靠性。

用户时延:1ms

可靠性:用户面时延1ms内,传送32字节包的可靠性为1~10^(-5)