5G R15标准冻结:中国成核心力量

2018-06-14 13:44:43 来源:

  C114讯 6月14日消息(张海龙)当地时间2018年6月13日20:18(北京时间2018年6月14日11:18),在美国圣地亚哥,3GPP全会(TSG#80)批准了第五代移动通信技术标准(5G NR)独立组网功能冻结。

  此次会议,大约有500余家系统厂商、终端厂商、芯片厂商、仪表厂商及垂直行业厂商参加。

  此次SA功能冻结,不仅使5G NR具备了独立部署的能力,也带来全新的端到端新架构,并意味着5G正式可以进入到商用阶段。

  确定新的

  网络架构

  毫无疑问,此次独立组网标准冻结,让5G确定了全新的网络架构和核心网,其将让网络向IT化、互联网化、极简化、服务化转变。

  在IT化上,全软件化的核心网,实现统一的IT基础设施和调度。功能软件化、计算和数据分离是代表性的技术。传统“网元”重构为5G的“网络功能”,以“软件”的形式部署,充分发挥云化、虚拟化技术的优势。将处理逻辑和数据存储分离,更便于提升系统的可靠性、动态性、大数据分析的能力。

  互联网化方面,从固定网元、固定连接的刚性网络到动态调整的柔性网络。服务化架构(SBA:Service-based Architecture)、新一代核心网协议体系(基于HTTP2.0/JSON)是其代表性技术。SBA的设计是由模块化、可独立管理的 “服务”来构建。服务可灵活调用、灰度发布,实现网络能力的按需编排和快速升级。传统电信特有的接口协议代之以互联网化的API调用使得5G网络更加开放、灵活。

  极简化方面,极简的转发面提高性能,集中灵活的控制面提升效率。C/U分离(控制面和用户面分离)、新型移动性及会话管理是其代表性技术。通过C/U分离一方面实现控制面集中部署、集中管控、集中优化,另一方面实现用户面功能简化,实现高效、低成本的大流量的数据转发。移动性管理和会话管理解耦,使得终端可以按需建立会话连接,节省了网络的地址和存储资源。同时,针对不同的终端类型定义了多种类型的移动性管理,简化了终端和网络的状态。

  服务化上,从通用化服务到个性化、定制化服务。网络切片(Network Slicing)、边缘计算(EdgeComputing)是其代表性技术。网络切片提供定制化、逻辑隔离、专用的端到端虚拟移动网络(包括接入网、核心网),是5G面向垂直行业实现服务可保障的基本技术形式。而边缘计算将网络的功能应用靠近用户部署,使得极致的低时延、本地特色应用成为可能,是5G满足如智能工厂等垂直行业业务需求的重要基础。

  同时,在无线侧,5G NR在设计、架构、频段、天线四方面带来新变化。在设计上,与以往通信系统不同,通信行业和垂直行业的跨界融合是5G发展的关键之一。为满足垂直行业的各种差异性需求,并应对部署场景的多样性与复杂性,5G在帧结构等方面提出了全新的设计。 与4G相比,5G提供了更多可选择的帧结构参数,可根据5G基础通信业务、物联网和车联网等多样化应用场景,以及宏基站、小基站等不同网络部署需求灵活地配置,通过“软件定义空口”的设计理念使无线信号量体裁衣,通过同一个空口技术来满足5G多样化的业务需求,大幅提升了5G网络部署效率。

  架构上,为了使组网方式更加灵活并提升网络效率,5G引入了接入网CU(中心单元)/DU(分布单元)分离的无线接入网架构,可将基站的功能分成实时处理的DU部分和非实时处理的CU部分,从而使得中心单元CU可以部署到集中的物理平台,以承载更多的小区和用户,提升了小区间协作和切换的效率。

  频段上,5G系统需要不同频段来共同满足其覆盖、容量、连接数密度等关键性能指标要求。因此,与4G不同的是,5G通过灵活的参数设计(子载波间隔和CP长度等),可支持更大范围的频率部署,包括6 GHz以下,以及6GHz以上的毫米波频段。其中,6 GHz以下频段主要用于实现5G系统的连续广域覆盖,保证高移动性场景下的用户体验以及海量设备的连接;而6 GHz以上频段能够提供连续较大带宽,可满足城市热点、郊区热点与室内场景极高的用户体验速率和极高容量需求。

  天线上,5G支持大规模天线以大幅度提升系统效率。大规模天线实现三维的波束赋形,形成能量更集中、覆盖更立体、方向更精准的波束。在大规模天线的架构下,波束扫描与波束管理等多个5G先进技术成为可能,网络覆盖及用户体验的鲁棒性可得到进一步地提升,实现更好的控制信道和业务信道的覆盖平衡。

  中国力量崛起 成5G标准重要贡献者

  3G跟随,4G并跑,5G引领是中国通信力量在全球标准形成中角色变化的真实写照。在此次5G独立组网标准形成中,中国无疑成为了重要贡献者。

  以中国移动为例,中国移动研究院的众多专家成为了5G标准工作组的主席、报告人及重要贡献者,如徐晓东成为RAN全会副主席,胡南成为RAN2工作组副主席,黄振宁成为CT3工作组副主席,孙滔成为5G系统架构项目报告人,宋月成为5G网络协议标准研究和制定项目报告人,倪吉庆成为NR波形项目主要贡献者,陈卓成为eVoLTE报告人,王森成为RAN NOMA项目主要贡献者,陈亚迷成为CU/DU分离项目主要贡献者。

  在独立组网标准形成过程中,中国移动在3GPP担任了下一代网络架构(5G)研究、5G系统架构标准的项目负责人工作。在全球产业界的大力支持下,历时两年半牵头完成了5G新核心网5GC的从研究到标准化的艰巨工作。在标准化中,中国移动积极创新、努力贡献。主导提出了基于服务的5G网络架构(SBA),是5G独立组网的基础架构。此外,还牵头推动了网络切片架构、用户数据融合架构等工作,并在功能软件化、C/U分离、边缘计算方面发挥了重要的推动作用。中国移动在网络架构领域提交了250多篇文稿,通过了70多篇文稿,是全球运营商中最多的。

  在独立组网协议标准化工作中,中国移动在3GPP担任了5G网络协议标准研究和制定、5GIMS协议标准的项目负责人。牵头确立了基于HTTP/2的5G新协议体系的设计,确保了5G网络真正朝着服务化的方向发展。此外,还负责网络数据分析、用户数据、网络切片选择与管理、计费等具体标准规范的报告人。担任CT3的副主席。中国移动在5G详细设计阶段提交文稿200多篇,通过100多篇,均居全球运营商之首。在详细阶段报批的30份规范中,中国移动担任报告人的就达5份。

  同时,中国移动还积极沟通协调,推动产业各方有效合作,使5G第一版独立组网标准克服了时间紧(5G详细设计工作从立项到完成仅18个月时间)、任务重的问题,按时圆满完成,完成了看似不可能的任务。

  此外,在具体工作中,中国呢移动还推动形成报告人、编辑人、召集人三位一体的紧密合作制度。中国移动作为独立组网架构的项目报告人,每次标准会议后和规范的“编辑人”整理待解决的重点问题列表,对每个问题组织各公司的标准专家形成议题“召集人”,并与这些召集人一起,组织电话会议、邮件列表的问题讨论、确保每次会议重点问题全覆盖、有进展。这种紧张、高密度迭代式工作,确保了5G架构标准制订中全球产业界的合作伙伴充分协作。

  在这一架构下,中国移动牵头组织全球运营商5G架构推进小组。中国移动组织了全球超过20个运营商的架构推进小组,涵盖了所有一线国际运营商。通过定期电话会制度,遇到一些重要的技术方向、网络发展需求,会进行详细的技术分析,形成运营商的共识。这对5G架构标准的迅速推进起到了至关重要的作用。用设备商合作伙伴的话说,运营商形成共识后,更加便于全球设备商清楚技术标准制订的目标,做到有的放矢,更快的收敛方案的争议。

  此外,中国移动还推动3GPP成立跨工作组大项目进行总体协调。在5G详细设计工作中,终端与网络接口、网络内部接口、网间接口、SIM卡技术分别由3GPP CT1、CT3、CT4、CT6四个工作组负责,而各个工作组彼此之间相互依赖关系较强。为了能在按时、保质保量地完成5G详细设计工作,中国移动牵头成立了跨CT1/3/4/6的大型项目,由中国移动担任总报告人负责总体协调,并在每个工作组各设置一个报告人协调本组相关工作。通过这种跨组协同工作模式,使得5G详细设计工作得以顺利推进。

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责任编辑:lishenjian

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