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國際電訊聯盟(3GPP)正式發布第一個5G標準

2017-12-03 來源:微波射頻網綜合 字號:

2017年最后一次3GPP分組大會在美國里諾舉行,會議從11月27日到12月1日,包括RAN1#91,RAN2#100,RAN3#98,RAN4#85,SA2#124等會議。來自美國3GPP的消息顯示,3GPP 5G NSA第一個版本正式凍結,2018年6月,SA版本將會凍結。中國移動專家也表示,這是NSA第一個版本,意味著3GPP第一個5G標準終于出爐!

5G NR構架演進分為:NSA(非獨立組網)和SA(獨立組網)。此前已經有中興通訊、英特爾等多家業內廠商的專家表示,Rel.15將在今年12月份完成標準凍結,明年6月完成SA(獨立組網)標準凍結,面向eMBB商用場景。按照3GPP的規劃,到2019年底,完成完整版的Rel.16標準。

這是標準演進的整體節奏,也是多次提速之后產業界達成的共識。

在5G標準制定中,來自中國的力量起到了重要作用。據了解,中國通信企業貢獻給3GPP關于5G的提案,占到了全部提案的40%;中國專家也占到了各個5G工作組的很大比重,例如在RAN1,作為定義5G物理層的工作組,華人專家占到了60%;服務于中國通信企業的中外專家,占到了總數的40%。

根據“S2微沙龍”消息顯示,在3GPP分組大會上上,SA2為Rel.15版本舉行誕生儀式,每個立項代表獲得了一個熊貓玩偶,充分彰顯了中國元素。

3GPP分組大會現場的中國力量(圖片來源:S2微沙龍)

3GPP分組大會現場的中國元素(圖片來源:S2微沙龍)

3GPP RAN2的100次會議慶祝在開完會的深夜到臨晨慶祝,并請有15年資歷以上的代表拉出來溜了溜,只有一個中國人,不過我們中國代表整齊的隊形可以看出,未來是我們的!

中國引領5G技術發展

中國是5G時代的核心引領者,不僅在3GPP等標準組織中發揮了重要作用,在技術測試、頻譜劃定等方面均走在世界前面。一方面,IMT-2020(5G)推進組主導的5G技術研發試驗已經完成第二階段試驗,并全面啟動第三階段測試,重點面向5G商用前的產品研發、驗證和產業協同,開展商用前的互聯互通工作;另一方面,中國已經發布了5G系統在3000-5000MHz頻段(中頻段)內的頻率使用規劃,成為國際上率先發布5G系統在中頻段內頻率使用規劃的國家。

在國內,IMT-2020(5G)推進組主導的5G試驗于2016年1月啟動,第一階段主要完成了關鍵技術驗證測試。中國5G二階段測試于2016年9月開始,構建了全球最大的5G試驗外場,推動完整5G產業鏈的構建。

在二階段測試取得良好成績的情況下,IMT-2020(5G)推進組5G試驗負責人魏克軍表示,2017年9月已全面啟動面向第三階段的試驗規范起草,分階段制定基于NSA架構和SA架構的規范,已全面啟動5G測試環境的建設,2017年底前完成傳輸建設,2018年3月完成環境建設。

解讀第一個5G國際標準報告

這份報告深入探討了5G的最低規格,對于外行來說意味著:5G蜂窩設備將允許單個移動基站達到至少20Gbps的下行速度和10Gbps的上行速度。這對于一個用戶來說是理論速度,實際上,一個小區的所有用戶共享20Gbps的帶寬,5G也能至少支持每平方公里100萬用戶。

與目前的4G技術相比,這意味著什么呢?如果你想下載一個8GB的高清電影,5G網絡只需要花費你六秒鐘的時間。目前的4G LTE則需要七到八分鐘,更老的3G則需要一個多小時。

國際電聯的批準是標準化的第一步,Buonomo說,國際電聯在制定更多的報告和建議方面還有更多的工作要做,以最終確定5G的要求。“5G完整的標準化過程很可能在2019年底結束,國際電聯建議書最終將包含IMT-2020(5G)的全部技術規范,”

需要注意的是,在沒有獲得國際電聯批準前,是沒有信息通信技術能夠在全球范圍內完全標準化的!也就是說,盡管目前已經有不少科技公司正在獨自進行5G技術的研發與測試,但這些測試其實都遵循著國際電聯制定的初步指導方針。

今年 2 月份的時候,國際電訊聯盟在日內瓦通過并發布了 IMT-2020 草案,為后續 192 個成員國的 5G 技術規范奠定了基礎。與草案相比,最終版本的文檔幾乎沒有變化。負責制定無線電通訊指導方針(包括 5G)的 ITU-R 5 號專家組顧問 Sergio Buonomo 表示:“對于如此高技術含量的報告來說,這種情況也是很正常的”。

3GPP R15 NSA(5G NR非獨立組網)核心標準

這次凍結的3GPP R15 NSA(5G NR非獨立組網)核心標準部分內容:,即沿用4G核心網(EPC),以4G作為控制面的錨點,采用LTE 與 5G NR雙連接的方式,利用現有的LTE網絡部署5G,以滿足領先運營商快速實現5G覆蓋的需求。

對于NSA部署,可選擇共站部署和非共站部署兩種方式。

5G基站和4G基站共站與非共站部署方式
 
5G基站(gNB)也可作為微站,與現有的LTE基站(eNB)共站或非共站部署,解決室內或熱點覆蓋。

5G基站(gNB)也可作為微站,與現有的LTE基站(eNB)共站或非共站部署,解決室內或熱點覆蓋。

對于5G組網,3GPP在去年釜山會議上由德國電信提出了12種組網選項。其中選項3/3a/3x、7/7a/7x、4/4a為非獨立組網構架,選項2、5為獨立組網構架。

圖片來源NOKIA

簡而言之,非獨立組網分為三個階段:

1)4G基站(eNB)和5G基站(gNB)共用4G核心網(EPC),eNB為主站,gNB為從站,控制面信令走4G通道至EPC。

其優勢是不必新增5G核心網(NGCN),利于運營商利用現有4G網絡基礎設施快速部署5G,搶占覆蓋和熱點。

不過,由于5G信令全走4G通道,有4G核心網信令過載的風險,因此,該階段主要解決初期的5G覆蓋。

2)4G基站(eNB)和5G基站(gNB)共用5G核心網(NGCN),eNB仍然為主站,gNB為從站,控制面信令走4G基站至5G核心網。

該階段5G核心網替代了4G核心網,解決了核心網信令過載的風險,因此,主要面向解決5G容量需求。
 
3)4G基站(eNB)和5G基站(gNB)共用5G核心網(NGCN),gNB為主站,eNB為從站。

該階段不僅面向5G的增強型移動寬帶場景,還面向大規模物聯網和低時延高可靠物聯網,總之,是面向萬物連接時代5G的多樣化業務。

值得一提的是,關于LTE與NR雙連接,雙連接(DC)這個概念并不新鮮,早在2015年3月完成的3GPP R12中就引入了LTE基站之間的雙連接,在2016年3月完成的3GPP R13中還引入了LTE和WLAN的類似雙連接的聚合技術。

但是,兩種不同代的3GPP無線技術之間的雙連接,這是第一次。

由于LTE和NR的底層技術并不相同,因此有許多挑戰需要克服和解決。比如,為了建立和修改雙連接操作,手機必須同時理解LTE和NR的RRC控制信令。

總之,5G第一個標準出爐利于領先運營商早期實現5G商用。從2G到現在的5G,更新換代的節奏越來越快。

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