NR 标准化进程 | 带你读《5G 空口设计与实践进阶 》之七-阿里云开发者社区

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NR 标准化进程 | 带你读《5G 空口设计与实践进阶 》之七

简介: NR 的相关标准化工作主要是在 ITU(国际电信联盟)和 3GPP(第三代合作伙伴计划)的发起和组织下进行的。其中,ITU 是发起 IMT-2020 标准(5G)制定的需求方,3GPP 是根据 ITU 相关需求制定详细的技术规范和产业标准的响应方。

NR 演进之路

大连接需求的实现

| 1.3 NR 标准化进程 |

NR 的相关标准化工作主要是在 ITU(国际电信联盟)和 3GPP(第三代合作伙伴计划)的发起和组织下进行的。其中,ITU 是发起 IMT-2020 标准(5G)制定的需求方,3GPP 是根据 ITU 相关需求制定详细的技术规范和产业标准的响应方。
ITU 于 2015 年对外发布了 IMT-2020 工作计划,明确了 5G 标准制定的时间表。5G 标准化工作主要分为 3 个阶段,即标准化前期研究、技术性能需求与评估方法,以及候选方案的评估与标准化,如图 1-30 所示。
3GPP 制定的标准规范是以 Release 作为版本进行管理的。NR 的标准化进程主要涉及 R14~R16 3 个版本,其中 R14 主要开展 5G 系统框架和关键技术研究;R15 作为 NR 标准的第一个版本,可以满足部分 NR 需求(主要面向 eMBB场景);R16 拟完成 NR 的全部标准化内容,并计划于 2020 年年中向 ITU 提交方案。图 1-31 给出了 R15 和 R16 的时间表。

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注意到,R15 又细分为 3 个子版本,分别为早期版本(Early drop)、主要版本(Main drop)和延迟版本(Late drop)。不同子版本对应 NR 的不同网络部署架构,如图 1-32 所示。NR 的各种候选网络部署架构又可以分为独立组网(SA,Stand Alone)和非独立组网(NSA,Non-Stand Alone)两种模式,二者的区别主要在于控制面信令锚点的不同。对于 NSA,信令锚点位于 LTE eNB;
而对于 SA,信令锚点则位于 gNB。
在 R15 中,Early drop 适用于 NR 非独立组网,对应 Option3/3a/3x 架构。该子版本已提前于 2017 年 Q4 冻结。之所以加速规范进度,一方面是为了满足eMBB 场景部署的迫切需求,另一方面是为了规避 OTSA 等非标组织割裂产业链的风险,推动并保证全球形成统一的 5G 标准。

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Main drop 适用于 5G 独立组网,主要对应 Option2 架构,已于 2018 年 Q2冻结。这一子版本包含完整的 5G 核心网技术规范和标准,能够支持 eMBB 的全业务特性。
Late drop 制定的目的在于加速向 5G 网络的迁移。该子版本包含了全部潜在的迁移选项,主要对应 Option7/7a/7x 和 Option4/4a 架构,计划于 2019 年 Q1冻结,相比最初规划的时间推迟了 3 个月。
而随着 R15 中 Late drop 规范的推迟,R16 的协议规范也相应计划推迟到2020 年 Q1 冻结,对应的 ASN.1 则安排在 2020 年 Q2 冻结。ASN.1 是指抽象语法描述(Abstract Syntax Notation One),具体分为语法规则和编码规则。语法规则描述信息的内容,而编码规则描述如何编码为实际消息中的数据。ASN.1的冻结意味着对应版本标准化的真正完成。
R16 是 R15 的演进和增强。R16 的技术演进路线大致包括以下内容。

  • MIMO 增强。R15 已完成 MU-MIMO 基本功能的制定,并引入了波束管理。R16 将进一步研究 MU-MIMO 增强、Multi-TRP 增强以及波束管理增强等。
  • NR-NR DC。R15 引入了双连接,包括 EUTRA-NR DC、NR-EUTRA DC和 NR-NR DC,但并不支持异步的 NR-NR DC。R16 将完成这部分标准化工作。
  • NR-U(非授权频谱)。R16 研究 NR-U 旨在利用非授权频段提升系统容量。
  • NOMA。如前所述,R15 阶段仅完成了 NOMA 潜在技术方案的部分研究。

R16 将进一步研究并完成 NOMA 的标准化工作。

  • NR-V2X。3GPP 的 V2X 标准制定分为 3 个阶段,分别对应 R14、R15和 R16。其中,第一阶段和第二阶段的 V2X 是基于 LTE 协议的,也即 LTE-V2X。第三阶段,R16 将着重研究基于 NR 新空口的 C-V2X,以便和 LTE-V2X 形成互补。
  • uRLLC。R15 仅定义了一小部分缩短时延和提高可靠性的方案,不足以支持 uRLLC 全业务场景。R16 将进一步增强 uRLLC 相关技术方案的定义,以适用工业 IoT 等重要的应用场景。

此外,R16 的研究重点还包括 NR UE 能耗降低、NR 定位增强、NR 移动性管理增强、无线接入和无线回传(Integrated Access and Backhaul)联合设计和非陆地网(Non Terrestrial Networks)等方面。可以简单地概括,R16 将会对 eMBB 场景的技术标准进行增强,对 mMTC 和 uRLLC 场景的技术规范进行制定。
随着 R15 和 R16 标准化进程的加速,5G 的需求和目标将在 2020 年前后逐一落地。

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