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超可靠低延遲通信

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超可靠低延遲通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,縮寫URLLC),是3GPP定义的一种5G特性标准。

该特性将被用于对时延和可靠性具有极高指标要求的工业、物联网应用场景。例如自动驾驶智能电网VR、工厂自动化等领域。

5G技术中的 URLLC 特性还未实现商用。预计2020年完成的3GPP R16可以支持URLLC特性规模商用。[1]

在目前普遍的NSA 5G组网下,信令面承载在LTE上,其时延与LTE一致,不能应用5G NR的 URLLC 技术。

定义

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3GPP 在 TR38.913 中定义了 URLLC 在 RAN 范围的指标要求[2]。基本的单链接 URLLC 应满足:

  • 控制面时延 10ms
  • 用户面时延 0.5ms
  • 移动性中断时间 0ms
  • 可靠性 99.999%

技术实现

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实现超高可靠性的解决方案:

  • 单发射:使用较低的码率,保证较低误码。
  • 重复发射:在时域或频域重复进行较低可靠性的数据传输,通过重传达到高可靠性。
  • 按要求重传(HARQ-based):只在需要时进行重传,可使用较高的码率,有较高效率。

实现低时延的解决方案:

  • 灵活的NR时隙(Slot)长度:4G的调度单元是子帧,时长固定为1ms;NR的基本调度单元是Slot,Slot长度越短,意味着调度单元越短,时延越小。
  • Mini-Slot(Non-Slot):突发URLLC业务需求时,MIni-Slot迅速被插入eMBB的时隙中,提升系统反应速度。
  • 快速上行接入:传统的上行传输总是要先请求调度资源,得到基站许可,然后传输。在R15引入Grant-free Acces,即无需基站许可的数传方式,从而缩短了上行的信令时延。

參考文獻

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  1. ^ 3GPP R16:研究项目和路线图 - 5G - 半导体行业观察. www.semiinsights.com. [2019-10-11]. (原始内容存档于2020-02-17). 
  2. ^ IMT-2020(5G)推进组发布5G承载需求白皮书--中国信通院. www.caict.ac.cn. [2019-10-12]. (原始内容存档于2019-10-12).