NR 演進之路
大連接配接需求的實作
| 1.3 NR 标準化程序 |
NR 的相關标準化工作主要是在 ITU(國際電信聯盟)和 3GPP(第三代合作夥伴計劃)的發起群組織下進行的。其中,ITU 是發起 IMT-2020 标準(5G)制定的需求方,3GPP 是根據 ITU 相關需求制定詳細的技術規範和産業标準的響應方。
ITU 于 2015 年對外釋出了 IMT-2020 工作計劃,明确了 5G 标準制定的時間表。5G 标準化工作主要分為 3 個階段,即标準化前期研究、技術性能需求與評估方法,以及候選方案的評估與标準化,如圖 1-30 所示。
3GPP 制定的标準規範是以 Release 作為版本進行管理的。NR 的标準化程序主要涉及 R14~R16 3 個版本,其中 R14 主要開展 5G 系統架構和關鍵技術研究;R15 作為 NR 标準的第一個版本,可以滿足部分 NR 需求(主要面向 eMBB場景);R16 拟完成 NR 的全部标準化内容,并計劃于 2020 年年中向 ITU 送出方案。圖 1-31 給出了 R15 和 R16 的時間表。
注意到,R15 又細分為 3 個子版本,分别為早期版本(Early drop)、主要版本(Main drop)和延遲版本(Late drop)。不同子版本對應 NR 的不同網絡部署架構,如圖 1-32 所示。NR 的各種候選網絡部署架構又可以分為獨立組網(SA,Stand Alone)和非獨立組網(NSA,Non-Stand Alone)兩種模式,二者的差別主要在于控制面信令錨點的不同。對于 NSA,信令錨點位于 LTE eNB;
而對于 SA,信令錨點則位于 gNB。
在 R15 中,Early drop 适用于 NR 非獨立組網,對應 Option3/3a/3x 架構。該子版本已提前于 2017 年 Q4 當機。之是以加速規範進度,一方面是為了滿足eMBB 場景部署的迫切需求,另一方面是為了規避 OTSA 等非标組織割裂産業鍊的風險,推動并保證全球形成統一的 5G 标準。
Main drop 适用于 5G 獨立組網,主要對應 Option2 架構,已于 2018 年 Q2當機。這一子版本包含完整的 5G 核心網技術規範和标準,能夠支援 eMBB 的全業務特性。
Late drop 制定的目的在于加速向 5G 網絡的遷移。該子版本包含了全部潛在的遷移選項,主要對應 Option7/7a/7x 和 Option4/4a 架構,計劃于 2019 年 Q1當機,相比最初規劃的時間推遲了 3 個月。
而随着 R15 中 Late drop 規範的推遲,R16 的協定規範也相應計劃推遲到2020 年 Q1 當機,對應的 ASN.1 則安排在 2020 年 Q2 當機。ASN.1 是指抽象文法描述(Abstract Syntax Notation One),具體分為文法規則和編碼規則。文法規則描述資訊的内容,而編碼規則描述如何編碼為實際消息中的資料。ASN.1的當機意味着對應版本标準化的真正完成。
R16 是 R15 的演進和增強。R16 的技術演進路線大緻包括以下内容。
- MIMO 增強。R15 已完成 MU-MIMO 基本功能的制定,并引入了波束管理。R16 将進一步研究 MU-MIMO 增強、Multi-TRP 增強以及波束管理增強等。
- NR-NR DC。R15 引入了雙連接配接,包括 EUTRA-NR DC、NR-EUTRA DC和 NR-NR DC,但并不支援異步的 NR-NR DC。R16 将完成這部分标準化工作。
- NR-U(非授權頻譜)。R16 研究 NR-U 旨在利用非授權頻段提升系統容量。
- NOMA。如前所述,R15 階段僅完成了 NOMA 潛在技術方案的部分研究。
R16 将進一步研究并完成 NOMA 的标準化工作。
- NR-V2X。3GPP 的 V2X 标準制定分為 3 個階段,分别對應 R14、R15和 R16。其中,第一階段和第二階段的 V2X 是基于 LTE 協定的,也即 LTE-V2X。第三階段,R16 将着重研究基于 NR 新空口的 C-V2X,以便和 LTE-V2X 形成互補。
- uRLLC。R15 僅定義了一小部分縮短時延和提高可靠性的方案,不足以支援 uRLLC 全業務場景。R16 将進一步增強 uRLLC 相關技術方案的定義,以适用工業 IoT 等重要的應用場景。
此外,R16 的研究重點還包括 NR UE 能耗降低、NR 定位增強、NR 移動性管理增強、無線接入和無線回傳(Integrated Access and Backhaul)聯合設計和非陸地網(Non Terrestrial Networks)等方面。可以簡單地概括,R16 将會對 eMBB 場景的技術标準進行增強,對 mMTC 和 uRLLC 場景的技術規範進行制定。
随着 R15 和 R16 标準化程序的加速,5G 的需求和目标将在 2020 年前後逐一落地。
| 2.1 NR 整體架構 |