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5G新标准——解读R16,展望R17

2020-07-31
作者:展锐5G小分队
来源: 紫光展锐UNISOC
关键词: 5G R17 R16 车联网

  终端直连通信

  对于5G时代,终端规模的普及是关键。自4G以来,3GPP一直在发展直连链路(sidelink, SL)用于满足各种不同用例需求的终端与终端之间的通信。进入5G时代,R15又将V2X技术扩展支持5G,即NR V2X。NR V2X可提供更好的车联网服务,支持车辆与车辆、车辆与路边单元等其他设备之间直接通信。R16 5G 终端直连通信则主要针对车联网业务,且在满足性能指标时可应用于公共安全。R17需要在R16的基础上考虑在节能及高可靠低时延方面做进一步增强,将直接通信的应用场景从V2X扩展到公共安全、紧急服务,乃至手机与手机之间,与行人UE之间直接通信应用。

  另外,由于高频的引入和小型基站的广泛部署,R17 5G还决定在R16引入的直连链路技术的基础上,通过支持在基站和终端之间,以及终端和终端之间部署中继,如图1所示,分别实现对基站和终端之间的,以及终端和终端之间的数据的转发,从而实现覆盖扩展和信号衰减补偿。

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  『图1 R17中继部署场景:基站和终端/终端和终端』

  非陆地网络

  5G的梦想是万物互联,实现全连接、全覆盖。但要实现这个梦想太难,运营商需建很多基站,尤其是偏远山区,建站成本太高,而且对于海上行驶的船只、空中飞翔的飞机,也很难建站保证覆盖。非陆地网络(NTN)对于补充地面网络的覆盖范围非常重要。目前NB-IoT和eMTC提供了非常好的物联网通信支撑,但是在海运、荒野交通、能源采集、农业、环境保护等方面,无法建基站或者建网和维护都很不方便,通过卫星支持是最佳选择。R16已经研究5G NR与非地面网络的融合,如图2所示,与卫星网络融合打造立体式的广覆盖。为进一步支持更大的传播范围和非地面延迟的挑战,R17将进一步研究NB-IoT/eMTC与非地面网络融合,以支持位于偏远山区的农业、矿业、林业,以及海洋运输等垂直行业的物联网应用。另外,R17还将进一步研究增强移动宽带网络与非地面网络融合,主要支持的场景将选择地球同步轨道(GEO,Geostationary Earth Orbiting)和低地球轨道(LEO,Low Earth Orbiting)、UE具有自身定位功能、地面锚定路由区,针对卫星波束地面高速移动、卫星高度带来的传播时延、卫星跟地面站连接切换等问题提供解决方案。

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  『图2  5G NR与卫星网络融合组网』

  非公共网络

  与公共网络不同,非公共网络(Non-Public Network, NPN)只为特定用户提供服务,实现端到端的资源隔离,为垂直行业提供专属网络接入网络,保障垂直行业客户资源独享,同时,NPN可以为垂直局域网提供支持,满足一些企业、工厂、学校等对于可靠且稳定的私有网络的需求。NPN主要包含如下两种类型:(1)独立组网的非公共网络(Standalone NPN, SNPN),该类NPN不依赖于PLMN网络,由SNPN运营商独立运营;(2)公共网络集成的非公共网络(Public Network Integrated NPN, PNI-NPN),该类NPN依赖于PLMN网络,由传统PLMN运营商运营,此时NPN由PLMN承载或者作为PLMN的切片。

  对于SNPN,即使与PLMN覆盖在相同的地理区域,部分终端也只能访问企业等私有的NPN,部分得到授权的终端可以同时访问NPN和被允许的PLMN,网络示意图如图3所示:

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  『图3 非公共网络架构示意图』

  在R17中,3GPP主要研究如何支持NPN用户配置入网和服务开通,及其他增强性研究,以便支持一些新的应用场景。此外,对于SNPN,由于是独立组网,还需要研究如何支持IMS紧急服务等。


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