关于3GPP 5G第16版标准,你想知道的全在这里!

为何如此令人激动?

如果您想要利用更快的速度、更低的延迟时间、增强的IoT容量、可传输大量数据的更大带宽以及更广泛的覆盖范围等5G优势,那么无论您是工程师或技术人员、IoT支持者,还是只是手机机主,您应该都会对第16版标准非常感兴趣。

 

第16版标准为各种企业和行业组织赋予了更多新性能和新功能。服务、效率和自动化程度的提升将带动IoT、V2X、医疗保健等行业向更高水平发展,实现性能大飞跃。

5G NR第16版标准有六个关键方面:

1

1.5GNR增强:

  • MU-MIMO:将部署更多天线以从接收分集和MIMO中获得较大的增益。
  • 多TRP:多传输接收点(即宏蜂窝小区、小蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、射频拉远头、中继节点等)。
  • 更高的链接可靠性。

2

接入回传一体化 (IAB):

新版本还涉及IAB的标准,即将“5G无线电的一部分用于回传”。有了IAB,并非每个小蜂窝小区都必须使用光纤;也可以使用无线电连接。

3

非授权频谱中的5G:

第16版标准首次在5G蜂窝服务中包含非授权频段。

4

时间敏感网络 (TSN) 中的5G:

移动用例的实现;不能使用有线技术,而必须使用满足工业环境高要求的无线连接代替。

5

C-V2X与5GNR的侧链路:

第16版标准中,NR蜂窝车联网 (C-V2X) 的设备间直接通信模式(或侧链路)规范将支持一些高级用例,可以在不使用蜂窝网络的情况下增强自动驾驶能力。

6

IoT中的5G/5GNR中的NB-IoT:

第16版标准提供了在5G核心网络上部署和管理低功率移动物联网 (IoT) 协议(例如窄频带-物联网 (NB-IoT) 的能力。

 

 

第16版标准中一些最令人激动的方面:

1

C-V2X

第16版标准带来了侧链路,这是直接的设备到设备通信模式。不需要蜂窝网络来增强半自动甚至自动驾驶能力。侧链路非常重要,特别是在公共安全方面,因为某些V2X服务仅具有邻近利益,即使在网络覆盖较为稀疏的情况下也需要保持正常运行, 参见下(图1)。

 

 

图1:5G NR第16版标准特别增强了公共安全 (图源:Qualcomm)

 
使用侧链路的车辆将能够更轻松地进行排队 ,而重要的安全功能(例如防撞和协作换道)也将成为现实。C-V2X将首先实现有意义的汽车/电动车安全性,并最终促使道路上的自动驾驶汽车能够安全运行。
 

2

多传输接收点 (多TRP)

在第16版标准中实现真正5G部署的另一个关键实现是多TRP。这些传输接收点是指宏蜂窝小区、小蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、远程无线电头端 (RRH)、中继节点等等。所有这些传输/接收点将有助于实现更高的可靠性、更广的覆盖范围以及更高的容量性能。
 
5G移动数据流量将大幅提升,尤其是对于由多TRP服务的网络小区边缘的无线设备而言。信号传输和接收将得到增强,这意味着吞吐量将提高。
 

3

非授权频段中的5G

当前的5G授权频段在全球范围内具有40多个LTE频段。非授权频段功能可以访问5GHz和6GHz频段(例如,美国5925-7125MHz或欧洲5925-6425MHz),从而在全球范围内解锁更多频段。
 
凭借1200MHz的非授权带宽,将通过工业物联网中的独立非授权新无线电 (NR-U) 引向新的垂直领域和市场,例如在集装箱港口实现更智能的物流,通过连接的遥控采矿、更智能的仓储操作等等提高生产力。锚定NR-U将为密集的城市热点、购物中心和校园带来更高的速度, 参见下(图2)。

 

 

图2:NR-U部署场景。图中所示为锚定NR-U的控制平面 (CP) 路由;用户平面 (UP) 路由取决于网络设计;1. 5G核心网络;2. 演进分组核心 (图源:Qualcomm)

NR-U应该与已经部署的IEEE 802.11/Wi-Fi系统实现合理共存。
6GHz频段的增加为Wi-Fi和5G带来了更多带宽。使用锚定NR-U将其他授权或共享频段组合为锚,支持授权辅助访问或诸如公民宽带无线业务 (CBRS) 频段的共享频段,并将促进部署,从而凭借更高的5G速度提供更好的用户体验。此外,独立的NR-U支持完全使用非授权频段来部署5G专用网络。
 

4

时间敏感网络 (TSN) 中的5G

TSN是由IEEE 802.1工作组的时间敏感网络 (TSN) 任务组开发的一系列标准。TSN将充当信息技术网络(管理业务流程和分析)与操作技术网络(管理在生产车间运行的实际设备)之间的重要桥梁。
 
TSN系列标准将为时间关键型数据提供具有准确性保证的网络,非常适用于从传感器、计算机视觉应用等接收数据的控制系统。
 
现在,工业4.0和工业物联网(IIoT)已在汽车、石油和天然气、公用事业、食品和饮料、制药等工业垂直市场中进行部署。
 
具有先进无线连接性能的5G正在彻底改变工业制造过程,而第16版标准将提高从计算机视觉和传感器接收数据的控制系统所需的时间关键型数据的准确性。5G高度依赖于各种工业控制系统、数据流量的低延迟时间以及极为可靠的确定性能力。
TSN与5G融合技术 (TSN-over-5G) 将支持在5G网络之上融合TSN服务,以使诸如传感器和执行器之类的工业设备能够有效地与工业控制器进行无线和确定性通信。工业4.0解决方案需要这项技术来帮助改善工厂系统。
 
通过5G系统之上的TSN同步和TSN以太网操作、5G超可靠低延迟 (URLLC) 传输、5G端到端服务质量 (QoS) 管理以及智能调度算法,使TSN-over-5G成为可能。

结论

随着5G服务跟随更先进的解决方案继续向前发展,将会有更多令人振奋的技术进步。我已经迫不及待地想要看到未来发展了。

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