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第17版5G:支援非陸域NTN、衛星和高空HAP、NB-IoT、eMTC

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科技產業資訊室 - 張小玫、何思穎 發表於 2020年1月2日

圖、3GPP 完整5G RAN工作時間表(R16 & R17)

2019年12月9日至12日舉行的第三代合作夥伴計劃(3GPP)RAN#86會議,討論5G NR無線電(Radio)進一步技術發展規畫內容。就內容而言,R17可能是3GPP歷來功能最多用途的版本。然而,每項功能的範圍仍是經過精心設計,儘管有許多新功能,目前正依照計劃的時間表進行,正在構建一個比LTE更強大的5G生態系統。

5G NR無線電發展就是協助傳統商業行動通訊產業進行相關垂直業務,還有推動非陸域存取生態系統(non-terrestrial access ecosystem:指的是人跡罕至的大洋,沙漠,深山,極地等區域)網路覆蓋。以上所述正是3GPP承諾第17版(R17)的工作計畫。

此次RAN#86全體會議批准通過了R17的內容,包括:
  • 面向網絡智能運維的數據採集及應用增強
  • 面向賦能垂直行業的無線切片增強
  • 精準定位
  • IIoT及URLLC增強
  • 低成本終端
  • 面向非陸域網絡通信(衛星通信及地空寬頻通信)
  • 覆蓋增強
  • MIMO增強(含高鐵增強)等項目。
解決了RAN1、RAN2和RAN3的工作:實體層(physical layer)、無線電協定以及無線電設計架構(architecture)的增強。明年(2020) 6月將在RAN#88上對R17的RAN4工作做出更進一步的決定。

關於R17,RAN1的實體層工作將從2020年初開始,而RAN2和RAN3無線電協定和設計架構的工作將分別從2020第二季開始。

實體層增強(RAN1)

從2020年1月開始,RAN1將開始研究幾個對5G NR的整體效率和性能至關重要的功能——多重輸入多重輸出(MIMO)、頻譜共享的增強、用戶裝置(UE)省電和覆蓋增強。RAN1還將進行必要的研究和規範工作,以增強實體層支持52.6GHz至71 GHz的頻帶。

還有,RAN#86會議亦批准了滿足垂直行業不同需求的多項功能:
  • 增強Sidelink功能解決汽車行業和關鍵通訊的需求,
  • 高精度設備定位和工業物聯網,增強定位功能解決室內工業案例對嚴格精確度和延遲要求。 
  • 為加強對低延遲和工業IoT需求以及陸域(指人類活動的陸地及其邊緣延伸地帶)低功耗廣域系統——窄頻段物聯網;NB-IoT的支持,將添加更多功能至豐富的功能集當中。
  • 為支持功能性較低的NR裝置,將增強規範的支持,實現該功能的特定商業及工業領域之需求。
支持低功能NR裝置以及對NR覆蓋範圍增強,構成了加強對低移動高熱點區(Low Mobility Large Cell;LMLC,也就是大都會區或熱門體育賽事)情境支援的關鍵要素,這是全球5G NR成功的重要情境,特別是對開發中國家而言。

3GPP RAN現在將開始有關5G NR增強的規範性工作以支援非陸域(NTN)存取——衛星和高空平台(HAP:satellites and High-Altitude Platforms),並將對物聯網進行初步研究,為NB-IoT和增強物聯網(eMTC)引入衛星支援做好準備。

無線電協定的增強(RAN2)

RAN2的工作將於2020年第二季開始。將為新增的實體層所帶動的功能添加必要的協定增強。

自2020年4月起,RAN2將著手開發對5G NR的整體效率和性能站關鍵角色的功能:多無線電DC(雙連接)/CA(載波聚合)、IAB(整合接取與後傳)、小數據傳輸、UE省電以及SON(自我組織網路)/MDT(最小化路測)的技術增強。

基於RAN2新功能,3GPP將增強對群播傳送(Multicast transmissions)的支援,聚焦於將單細胞(single-cell)群播功能性朝向多細胞(multicell)發展。值得注意的事,群播將完整地重新使用單播NR實體層以增加群播在商業應用加速的機會。

Multi-SIM裝置在許多地區非常受LTE的歡迎,因是基於專有解決方案。為了在NR中更有效且可預測的操作Multi-SIM,RAN2將會在標準增強方面加強工作,特別是傳呼協調(paging coordination)領域。

無線電設計架構的增強(RAN3)

至於RAN3,R17也將在2020年第二季開始。將增加設計架構支援到所有基本RAN1和RAN2主導功能中。

RAN3還將解決5G NR的體驗品質(QoE)需求,首先要進行研究以了解QoE功能與LTE通訊協定相比有何不同。

通過新世代基地台(gNB)的分流:分為控制平台(CP)及用戶平台(UP:Userplane),以及分為集中式單元和分佈式單元,5G NR的無線電架構會比LTE更具通用性。RAN3現在將增加對LTE CP及UP分流的支持,以使LTE網路得以利用5G的某些先進的無線電架構功能。 (1222字;圖1)


參考資料:
5G in Release 17 – strong radio evolution. 3GPP, 2019/12/14


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