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5G和TSN的网络融合存在的三大难点

2020-07-10 09:56 次阅读

在今天召开的中国移动研究院“智汇讲堂”第十二期“5G R16标准解读与R17展望”中,中国移动研究院高级研究员、 3GPP 标准专家柴丽表示,R16新能力扩展,丰富更多行业应用方面的技术。

URLLC必须定点规矩

“URLLC这种高可靠、低时延能力不管是在工业互联网还是在车联网上都是必不可少。”柴丽指出,R16在R15的版本上提升可靠性,降低时延,克服了UE间或UE内URLLC业务和eMBB业务共存而导致的业务性能和频谱效率下降的问题,更好的应用在IIoT、V2X等场景。

柴丽表示,在降低时延方面,我们对物理信道做了改善,使它可以让业务以及反馈数据可以尽量“见缝插针,能发就发”。同时在可靠性上,我们把控制性到进一步压缩,提升传输中的可靠性,同时把冗余传输从以往在R15的“两条腿”扩充到了“4条腿”。 这样即使在极端恶劣的场景下,网络通过多条腿的冗余传输,也可以保障URLLC业务的可靠性。

“URLLC总是有人打扰或插队,必须定点规矩。”柴丽指出,R15版本虽然定义了通过免资源调度等方面做了一些功能上的设计,但实际上在使用和部署方面,我们必须要给业务提供一些专用网络,不然如果和其他多种业务共存或复用的情况下,很可能会使业务性能和频谱效率都会下降。

对此,R16通过定义多种场景下,业务和业务资源碰撞,不同信道碰撞时的优先级和抢占规则,支持构建两个HARQ码本,用于区分两种业务。即使在不同终端多种业务共存/复用时,可以保障URLLC业务传输的可靠性。

工业互联网“不用担心跟不上你的时间”

对于工业互联网,柴丽也借用了一句比较生动的点评--“你的活我也能接,不用担心跟不上你时间。”

5G无线技术替代实体网线连接,克服传统工业互联网布线杂乱、维护难度大,设备灵活度低等缺点,满足高精度、低时延、高可靠性的时间敏感网络的需求。

柴丽认为,5G和TSN的网络融合一直存在三大难点。“如何消除终端对于接收到5G时钟和TSN时钟的两种独立时钟的不确定性;如何消除由于业务格式和免调度资源不匹配的资源浪费问题;如何消除由于基本事件粒度不同形成误差累积,导致业务发送时间和免调度资源不匹配。”

5G系统作为TSN网络的一个透明传输的网桥, 整个5G系统 被视为一个时间感知系统。只有在5G系统边缘的TSN转换器 需要支持/执行IEEE 802.1AS 协议功能;UE, gNB, UPF, NW-TT和DS-TTs都和5G系统的内部时钟保持高精度(小于1微秒)的同步;10纳秒空口同步粒度的时间信息定义;通过多套免调度资源保障等资源调度增强方案。

NPN“本店不接待散客”

5G和TSN的网络融合存在的三大难点

“非共用网络支持(NPN),本店不接待散客,来了也恕不接待。”柴丽指出,R16满足部分行业用户的区域性无线资源与享需求,通过公网与用技术(NPN,非公共网络),基于用户签约信息,控制与网小区只为授权的行业用户提供服务。

NPN使得行业用户参与并定制的移动通信网络的组网模式成为可能,并且通过5G网络实现企业全球化接入。网络拒绝非授权的行业终端的接入专属网络, 保障行业客户资源独享,引入如CAG小区接 入组(Cell Access Group)接入控制技术;非授权的行业终端不会发起接入专属网络的尝试,避免无用的接入流程,减少业务建立时延,引入CAG的小区选择技术 ;行业用户更快更灵活的选入最优的专用网络,引入小区物理标识分段预留,终端自动搜索,手动小区选择等技术。

NR V2X“自以为比4G好一点”

NR V2X是车联网的5G版本,自以为比4G好一点。 运营商需支持5G基站对V2X PC5直连接口的资源管理,为运营商参不V2X运营提供更多机会。

柴丽指出,R16标准在V2N(车与网络)的基础上,支持了V2V(车与车)和V2I(车与基础设施)直连通信,以及基于网络辅助的直连通信增强,覆盖了LTE-V2X的应用场景,可成为LTE-V2X的替代技术。

支持车辆编队、半自动驾驶、外延传感器、远程驾驶等更丰富的车联网应用场景;通过增加支持单播/组播、冗余収送次数增加, 以及HARQ反馈等技术,与基础安全类业务相比,在一定条件下,可以达到时延3ms,可靠性99.999%,数据率1000Mbps(LTE:时延20ms,可靠性95%)。

NR Positioning“具体在哪说说不好”

NR Positioning则是“我知道ta就在这一旮旯,但具体在哪说说不好。”柴丽指出,R16 5G空口定位技术实现了相对4G空口定位精度更高、应用场景更丰富的目标。

R16定位技术提升到米级精度。R16利用5G大带宽(时间分辨率高)、多波束(角度信息)的特点。相对于LTE的50-100米的定位精度,NR支持室外小于5米,室内小于3米精度;在实际部署中,存在多种因素可能影响到定位精度(如频带宽度,信噪比,多径传输中LOS径和NLOS径的差别和站间的同步误差); 距离厘米级高精度定位需求还有差距。

此外,R16引入多种5G空口定位技术。采用多站往返时延(multi-RTT)、到达时间差( TDOA)、上行到达角度测距(UL-AoA)和下行出发角度测距(DL-AoD)等多种方案 。同时柴丽指出,基站间同步误差对TDOA定位性能的影响明显 ,multi-RTT不易受基站间同步误差的影响 。
       责任编辑:pj

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