4G到5G的演进 3GGP都做了些什么?
本文主要聊一聊,这一年来3GPP在4G向5G演进的路上,都忙了些啥?
LTE演进
LTE与WiFi
为了满足不断增长的流量需求,WiFi成为流量卸载的重要补充。为此,3GPP定义了两种流量卸载到未授权频谱的选项:
①LTE与WiFi协同工作
②LAA
LTE与WiFi协同工作
关于LTE与WiFi协同,在LTE标准的第一个版本已经提出,在release 12开始讨论RAN层面的两者协同工作。为了进一步满足运营商的需求,在Release 13版本里,3GPP定义了一些新的互联功能:
①LTE和WLAN在PDCP层数据聚合(LWA,LTE and WLAN aggregaTIon)
●允许聚合LTE和WLAN下行无线链路
●LWA由LTE eNB控制;基于UE的测量报告;无需与LTE核心网交互;无需WLAN专用的核心网络节点
② LTE和WLAN通过IPSec Tunnel的方式聚合(LWIP,LTE WLAN Radio Level IntegraTIon with IPsec Tunnel )
●相互协同更紧密,可在两种无线链路间快速切换
●LWIP由LTE eNB控制;基于UE的测量报告
●UE通过eNB和 UE之间的IPsec tunnel接入WLAN
到了Release 14 ,3GPP定义了eLWA和eLWIP,即增强型LWA和增强型LWIP:
●eLWA:支持上行链路,增强了移动性,并对802.11技术的高数据速率进行了优化
●eLWIP:流量控制,支持新接口(Xw)之上的测量报告
LAA
LAA的全称是Licensed Assisted Access,即在非授权频段中使用LTE网络技术, 基于载波聚合的架构,由授权频段载波作为主小区(PCell),非授权频段载波只能作为辅小区(SCell)。同时为了保证和其他在非授权频段工作的技术共存,采用了先听后说(Listen-Before-Talk)的信道竞争接入机制。
主小区传递重要消息和保障QoS,而从小区主要功能是提升数据速率。
LTE物联网
在Release 13中,3GPP定义了3种物联网标准:eMTC、NB-IOT和EC-GSM-IoT。
eMTC,即MTC的增强版本,在R12中叫Low-Cost MTC,有时统称为LTE-M,是基于LTE演进的物联网技术。
EC-GSM-IoT,即扩展覆盖GSM(Extended Coverage-GSM)物联网。各种LPWA技术的兴起,传统GPRS应用于物联网的劣势凸显,EC-GSM是为了让GSM/EDGE满足新形势下的物联网需求。
NB-IOT,即窄带物联网,可直接部署于GSM网络和LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。
在R14版本,主要对eMTC和NB-IOT的一些功能进行了完善,包括组播、移动性增强、新的功率等级和接入/寻呼功能增强(NB-IOT)、支持高速率数据传输和VoLTE(eMTC)等。
三种物联网标准的技术参数对比:
LTE V2X
在R14,3GPP定义了LTE支持V2X应用,以推动车联网商机。V2X包括V2V、V2P和V2I,V2V即车辆对车辆,V2P是车辆对行人,V2I则是车辆对基础设施。
V2X包括两种互补的传输模式:
●直接通信
基于LTE D2D(Device-to-Device)技术,并对其在支持高速移动、高可靠的多用户调度和低时延上进行了改善。
●网络通信
V2X服务器可发送广播消息给汽车,同时,汽车也可通过组播方式发送消息给服务器。
在车辆对车辆安全应用上的基本功能已于2016年9月完成,V2X标准将于2017年3月最终完成。
低时延LTE
为了提升网络性能和用户体验,扩展LTE应用场景,3GPP正致力于缩短LTE空口时延,主要目标有两个:缩短处理时延和TTI,分别将于2017年3月和6月完成。
5G部分
前面LTE工作是为了向5G演进。下面这部分将单独介绍3GPP在5G方面的一些进展。
5G标准时间安排
5G标准制定工作分为两个阶段:
●5G标准第一个版本将于2018年9月完成(Release-15),主要为了满足比较急迫的商业需求。
●5G标准第二个版本将于2020年3月完成(Release-16),将满足IMT 2020提出的目标和所有可识别的用例与需求。
关键需求:5G-NR的设计在核心网应该是先前兼容的,以便于在后期版本中加入新功能。
介绍一下3GPP旗下的两个技术标准群组(Technical SpecificaTIon Groups, TSA);其中TSG RAN(Radio Access Network)负责制定无线接入部分的功能、需求和接口等。另外一个群组TSG SA(Service and System Aspects)负责有关整体网络架构和系统服务能力相关工作,具体任务包括制定整体架构、服务框架和系统安全框架等。
TSG RAN主要工作
1)定义了下一代接入技术的场景和需求
三大场景:
eMBB (enhanced Mobile Broadband),增强移动宽带
mMTC (massive Machine Type Communications),大规模物联网
URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications),低时延高可靠连接
这三大场景分别对应的频谱分
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