从“能用”到“好用” 中国移动3GPP专家解读R16冻结

作者:蒋雅丽 责任编辑:王禹蓉 2020.07.13 17:16 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)5G第一个演进版本标准终于完成。7月3日,国际标准组织3GPP宣布R16标准冻结,这一消息使产业链上下都为之振奋。相比于R15,R16是在其基础之上的修订与增强,是5G标准走向成熟和完善的一个关键版本。

R16标准冻结,赋予了5G更强的生命力和更丰富的应用场景,增强了业界对5G技术持续演进的信心,也将为我国5G“新基建”注入新动能。而这一切看似顺利的背后,其实是疫情之下的“乘风破浪”。基于此,通信世界全媒体记者专访了深度参与3GPP工作的专家:3GPP RAN全会副主席、中国移动首席专家徐晓东,3GPP SA2工作组副主席、中国移动研究院主任研究员孙滔。

3方面全面升级

相比于作为5G“基础版本”的R15,R16围绕“新能力拓展”“现有能力挖潜”和“运维降本增效”3个方面进行了补充与升级,实现了从“能用”到“好用”的跃变,使5G技术可以更好地服务工业互联网、车联网等各类行业应用。。

在“新能力拓展”方面,徐晓东认为主要涉及五大领域,包括工业互联网(IIoT),使无线代替有线,满足工业控制、时钟同步要求;uRLLC,当多业务/信道并发时,明确数据抢占和排队机制,保证uRLLC业务;NR车联网(V2X),支持LTE-V2X所有应用场景并增加车辆编队、半自动驾驶等新场景;NR定位增强,理论精度为室外小于5米、室内小于3米,但对现实要求较苛刻;非公共网络(NPN),可控制非授权用户准入,提供区域性资源隔离保障。

在“现有能力挖潜”方面,R16包括六大方向:大规模天线增强,包括多点传输增强、上行满功率利用;移动性增强,“0ms”中断时延,赋予了终端一定主动权的条件切换;终端节能,改善非重度手机使用者的待机体验;载波聚合增强,立足于“有需即到,无需隐身”;接入回传一体化则类似4G中继技术,通过无线回传扩展覆盖;NR非授权,被称为3GPP提供的另类Wi-Fi。

在“运营降本增效”方面,主要包括两方面的内容:一是无线数据采集和应用,通过标准化的无线数据采集上报机制、网元间交互流程,实现部分网络自优化功能,并为AI网优提供必要数据;二是远端基站干扰管理,定义远端基站干扰的空口和回传方案,实现5G高效自动化的TDD远端干扰抑制。

5G“能力三角”的完善

R15阶段,最熟悉、最先被商用部署的eMBB作为基础架构被定义。孙滔表示,从总体架构角度解读,R16在eMBB的基础上,完善了对mMTC和uRLLC两类场景进行部署的能力,这意味着5G“能力三角”将被补充完整。

针对低功耗、大连接的mMTC场景,孙滔指出,R16基于新核心网补齐了IoT特性,并结合5G进行少量创新。他表示,从3GPP R10(2010年)开始,CIoT被引入,定义了一系列面向物联网的网络能力。R16基于现有的NB-loT和eMTC空口,扩展了5GC的新核心网能力,实现了对大连接的支持。“不过,当具备这些能力之后,摆在运营商面前的问题是NB-loT/eMTC网络如何向5G演进或共存。”孙滔表示。

针对高可靠场景,孙滔表示,一方面,R16提供了两种方案实现数据传输的可靠性,一是终端和业务对端双链路,二是基站与核心网网关间的双份数据复制和备份。另一方面,为实现低时延和快速移动兼得,R16将建立源上行分类器与目的上行分类器之间的N9转发通道,从而使终端在快速移动中发生网关更换时,还能保持业务连续性。

针对低时延场景,R16提供了基于业务流的端到端测量,以及基于GTP-U隧道路径的逐段测量上报两种方式,目的是确保控制面及时掌握当前端到端时延情况,辅助网络拓扑调整(例如UPF重选)或QoS调整,当QoS的时延要求无法保障时,网络将告知应用。

此外,孙滔强调,R16并没有停止对增强移动宽带场景的探索,未来5G、光纤、Wi-Fi6一个都不能少。5G将实现从固定移动融合(FMC)到无线有线融合(WWC)的扩展,R16进一步引入多流并发,通过精细化的多接入管理架构与方案,提升网络整体带宽。

5G将具有垂直行业新能力

在R16中,5G SA是目标,也是标准的重点。5G被赋予了垂直行业的新能力。

孙滔表示,在5G局域网应用方面,R16引入组管理、本地转发和业务隧道3个特性,适用于构建企业5G云办公、支持企业物联网的接入,节省企业园区的网络建设和维护成本,为企业打造广域“局域网”。

在5G专网(NPN)方面,孙滔表示,R16对5G专网进行了基础的定义,主要分为两大类。一是公众网集成专网(PNI-NPN),通过网络切片+封闭接入组(CAG,Closed Access Group)技术,包括基于网络切片端到端资源隔离的专属网络、行业终端专属基站或频段;签约CAG、基站广播PLMN+CAG ID、RAN/AMF基于CAG执行网络/小区选择和接入控制。此类专网具有能漫游、能互通、成本低,终端易配置、网络好构建等优点。

二是独立专网(SNPN),包括从基站、核心网到管理自成体系,独立于运营商公众网、分配NPN ID给NPN,RAN广播PLMN+NPN ID,基于NPN ID做网络/小区选择和接入控制;和公众网以非3GPP方式互通(通过互通网关)。其优点是将实现全掌控、硬隔离。

在5G TSN方面,R16的目标是构建“确定性”的网络:有界时延、低抖动、高可靠性,并解决音视频的本地混编/合成、制造系统控制、电网/机器人控制,实现用5G构造工业控制网络。不过该方案存在5G系统作为透明的TSN桥集成在TSN系统中、本地范围无漫游、无4G/5G互操作等局限性。

孙滔指出,R16进一步完善了5G的“能力三角”,eMBB进一步增强,为实现5G各种特性打下基础;uRLLC能力(如低时延、QoS测量机制)也将逐渐成为工业互联网、V2X等行业场景的基础。此外,R16也将拉开OT与CT融合的序幕。

标准仍需继续完善

不止于R16,5G标准将不断迭代。那么,R16冻结时间的推迟,是否也将使R17冻结时间顺延?徐晓东表示,R16标准的冻结实质并未延期。虽然R16 Stage3工作推迟了3个月,但真正标志着标准工作基本完备的是ASN.1(Abst ract Syntax Notation One,ASN.1是ISO和ITU的联合标准,具体定义了信息的抽象句法)审阅的完成。

新冠肺炎疫情肆虐之下,ASN.1按时冻结,凝结了3GPP代表们无数不眠之夜下的贡献。而来自中国的“标准”力量也发挥着举足轻重的力量。

“在全球运营商对R16标准的文稿贡献中,我国三大运营商的贡献占比达40%左右。”徐晓东表示,中国移动在R16标准化中继续发挥主力军作用,提交技术提案3000余篇,占全球运营商提案总数的30%以上;牵头立项27个,居全球运营商第一位;其专家担任了3GPP RAN全会副主席、3GPP SA2工作组副主席、3GPP SA3工作组副主席、3GPP CT3工作组副主席、3GPP CT4工作组副主席等领导职位。

“R16的特性‘看上去很美',但有的是‘物美价廉'(5G局域网),有的是‘高贵冷艳'(5G TSN),我们仍需要在标准上继续完善,或基于标准设计简化方案,推动落地。”孙滔表示。

从R15/R16再到R17/R18,我们可以用“一张蓝图绘到底,不断推动5G发展完善;一茬一茬接着干,创新的路上不能歇”这两句话来形容中国移动在标准化工作中的状态。未来,中国移动将持续与产业界各方携手,共同推进全球统一的5G标准制定,构建开放、平等、共赢的产业环境。

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