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孙滔:基于新5G核心网补齐IoT特性,进一步定义高可靠低时延

2020-07-12 09:33 次阅读

中国移动研究院主任研究员、3GPP SA2副主席孙滔从总体架构上解读了R16对5G大三角能力的完善。

基于新核心网补齐IoT特性

从网络领域来看,eMBB定义了新的5G核心网。孙滔表示,在大连接方面,R16标准首先基于新的核心网补齐了IoT的特性,同时R16标准结合5G的特点做了少量的更新。据悉,IoT的标准从3GPP在R10的时候开始引入,从2010年开始历经了大概10年的时间和6个Release的历史,定义了IoT一系列的能力。

R16中对CIoT发13个特性进行了定义,大部分特性延续了之前CIoT的能力,比如小包的传输覆盖及事件监控的增强以及在高时延通信中增加了下行数据发送状态的测试。同时,CIoT特性还有少量的新增,如NB-IoT终端的定制的DRX物质的增强和统一的API接口

孙滔:基于新5G核心网补齐IoT特性,进一步定义高可靠低时延

同时,R16新空口方面的标准延续了之前4G时代定义的NB-IoT和eMTC的空口标准。R16标准中,核心网引入了新的5GC核心网,以支持大连接的能力。

孙滔表示:“在有了NB-IoT还有eMTC的网络后,即具备大连接的能力后,运营商怎么向5G的网络过渡和演进还需要思考。”

进一步定义高可靠低时延

在uRLLC即低时延高可靠方面,在网络架构领域,R15标准对边缘计算进行了定义,即定义了把网关下沉到边缘来支持低时延的能力。R16标准进一步定义了数据的高可靠,所谓高可靠即能够使用超达到99.999%甚至99.9999%的数据传输可靠性。

R16标准提供了两类方案,第一个方案是终端和业务端对端的双电路方案,即终端和业务网络对端服务器的协商。在终端建立连接的时候,会建立两个连接,这两个连接把数据进行双份的复制。第二类方案是在基站和核心网之间进行双链路的复制。“第一个方案对终端和业务侧的要求较高,第二个方案对网络侧要求较高。第二个的方案中,通过基站数据的复制以及核心网关之间的协同进行双录的列入。”孙滔如是说。

R16标准还将低时延和快速的移动性结合在一起。网关下沉到边缘之后,当用户快速移动,怎么保持业务的连续性、提升用户的体验,是需要考虑的问题。在R16标准中,当用户在边缘的网关发起业务流后,所有的业务都在最近的边缘业务计算的服务器里面运行。当终端快速移动时,就在新的网关下建立一个新的连接。原来的流量还是会通过新的通道走到原来的服务器上,新的流量会走到新的业务服务器里面,通过这种方式能够最大化的最大化的降低对用户的业务体验的影响。

另外,R16标准还在uRLLC方面对端到端低时延的测量进行了定义。通过控制面及时掌握当前端到端时延情况,辅助网络拓扑调整或QoS调整。第一类是进行端到端的测量,网络侧通过控制面的服务器控制面的功能,这边SMF是绘画控制的功能,把测量的要求下的基站和网关激战会测量基站和Uu和终端之间的试验,网关会测量基站和核心网网关的时延。第二个方法是逐段测量控制面,会把测量的需求通过基站告知给网络网关,基站和网关分别测量两段的实验之后上报给核心网的控制。

目前,网络传输的方式有5G、光纤和WiFi-6。孙滔表示:“作为运营商,在固定和移动融合中怎么能够尽可能用各种连接能力去提升用户的体验是需要思考的问题。”在固定和移动融合中,5G R16标准中,通过5GC的核心网支持固定接入和Wi-Fi接入,固定接入即家庭网关。另外在固定的光纤外,通过Wi-Fi和5G能够进行多流并发,实现多链路的传输。R16能够把Wi-Fi的流量和5G的网络更好地协同在一起,从而把一个业务流跑在多个网络上,最大化地提升eMBB的能力。

5G垂直行业的三大技术拓展

在R16标准的垂直行业拓展方面,孙滔认为有三点值得关注,即无线局域网、5G专网和5G TSN。

无线局域网除了可以给终端打造建群的能力,还可以给企业打造广域的局域网。5G包括移动蜂窝网强大生命力的原因在于不断学习其他领域新的技术,在5G局域网中就借鉴了Wi-Fi的灵活建网的能力,使得5G在本地的局域网里能够给本地的终端进行一个群组的构建,这个群组之间的终端可以互相直接通信,而且网关下的群主的通信的效率会更高。对企业来说,当企业在不同的省份有不同的分支的时候,还可以把不同企业的、多个分支给连接在一起,构成一个跨地域的局域内网。

孙滔表示:“R16标准把5G专网分成两类,第一类是依赖于运营商网络的公众网集成专网,第二可以独立在运营商之外的独立专网。”

公众网集成专网基于运营商网络的基础能力以及网络切片的能力给专网资源进行隔离,运营商可以给行业用户提供专属的基站或者频谱的资源。另外在网络里面提供CAG,链接专网用户,通过网络切片+CS构成公众集成专网的能力。公众网集成专网的特点是可以实现漫游,且可借助运营商网络的广域覆盖,成本低,网络也可以快速的构建,而且终端可以选择接入专网或者不接入专网。

第二类是独立专网,独立专网从基站核心网到管理自成体系,在独立专网中,需要分配专网ID,公众专网和大网的互通需要通过互通网关来进行。“独立专网优点是全掌控、硬隔离,独立专网的缺点也很明显,优点即缺点。”孙滔如是说。

5G的目标是构建确定性的网络能力,实现有界时延、低抖动、高可靠。在R16标准中,3GPP支持了其中5个最基础的规范,包括出口门控列表、时间同步、入口的流过滤、网络拓扑发现、QoS调度等。孙滔表示:“R16是支持批量生产能力的第一个5G标准版本,也存在一定的局限性。5G系统作为透明的TSN桥集成在TSN系统中,只支持本地范围,没有漫游的能力,但R16标准已经给5G支持工业互联网打下了良好的基础。”

最后,孙滔总结道,R16标准拉开了OT和CT融合的序幕。同时,与R15标准不同,R16标准的目标和重点更偏向于SA组网。在R16标准中,eMBB进一步增强,R16标准是5G各种特性的基础。同时R16标准还新增了其他的特性,比如RACS、背景数据传输等。

孙滔呼吁:“R16标准的很多特性“看上去很美”,有的“物美价廉”,有的仍然“冷艳高贵”,产业界还需要在标准上继续完善,或结合实际的需求做简化设计方案来推动5G落地。”
       责任编辑:tzh

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