Qualcomm:這些關鍵技術的發明推動了5G的擴展!
今天,我們正處在快速擴展5G全球足跡的過程中。 迄今為止,全球已有70多家移動運營商部署了商用5G服務,我們預計到今年年底還會有更多的商用5G服務。
5G NR第15版-建立5G基礎
我們對5G的愿景是支持各種設備、服務、頻譜和部署的統一連接結構。為實現這一目標,我們為第一個5G標準3GPP Release 15貢獻了核心發明,該標準為未來5G演進奠定了技術基礎。
3GPP 5G NR 15標準中的關鍵發明
在進入Release 16之前,讓我首先舉幾個例子來說明為什么我們的Release 15發明對于實現5G的全部潛力如此重要。 例如,基于插槽的靈活框架為不同5G服務(即增強型移動寬帶,關鍵任務服務和大規模物聯網)的有效復用打開了大門。靈活的OFDM數字技術允許相同的5G NR設計擴展到不同和新的頻段(即從1 GHz以下到60+ GHz),并且移動毫米波極大地擴展了5G擴展所需的網絡容量并實現了極速。 為了更好地說明這些Release 15發明對于5G系統的重要性,我們可以使用以下運輸系統類比。
5G NR R15技術類比
5G NR R16 —推動5G擴展
如今,3GPP達到了另一個重要的里程碑-版本16規范的完成,標志著5G演進新篇章的開始。 第16版是共同努力,以進一步增強5G技術基礎(即覆蓋范圍、移動性、功率、可靠性等),并將5G的應用范圍擴展到新的應用、頻譜和垂直行業。這是一組雄心勃勃的技術項目,但讓我將它們提煉為六個關鍵發明領域,而不是任何順序,這些領域是5G持續發展的核心。
在4G和5G NR基礎上建立的六項關鍵的Release 16發明
發明1:免許可頻譜
擴展5G以在所有頻譜類型和頻帶中運行是我們5G愿景的關鍵方面,這不僅將帶來更大的容量,而且將帶來更靈活的部署。在Qualcomm,我們近十年來一直在未許可頻譜領域開創蜂窩技術的先驅。版本16增加了對5G NR(NR-U)的免許可頻譜的支持,該支持包括兩種操作模式:許可輔助訪問(LAA)和不需要任何許可頻譜的獨立部署選項。
LAA模式允許移動運營商在他們已經使用LTE LAA的基礎上,利用非授權頻譜來增加5G帶寬。獨立的NR-U模式不需要許可的頻譜,從而為更廣泛的生態系統(包括移動運營商、服務提供商、無線ISP和5G專用網絡運營商)帶來5G優勢。此外,NR-U還可以用于在新的6 GHz頻段中部署5G。展望未來,NR-U將作為未來頻譜創新的基礎,例如支持針對版本17的免許可60 GHz頻段。
5G NR-U支持兩種操作模式和許多部署方案
發明2:先進的省電和移動性
由于大多數5G移動設備都由電池供電,因此必須進一步提高功率效率范圍。 在版本16中,我們開發了許多新的系統節能功能,其中包括(i)新的喚醒信號(WUS),該信號最小化了低功耗模式下的控制信令監視;(ii)簡化的隨機訪問過程(RACH),也具有更廣泛的優勢 (iii)低功率載波聚合控制,可在不使用輔助載波時有效地關閉它們的電源。
移動性是我們一直努力在版本16中進一步增強的另一個載體。例如,設備驅動的有條件移交,早期測量報告和雙連接MCG(主小區組)故障恢復可以減少移交中斷時間(接近 0ms移交)以進一步提高設備的移動性能。
使用Release 16 WUS降低設備功耗
發明3:高精度定位
準確的設備定位是許多垂直應用(例如公共安全和室內導航)的關鍵因素?;诜涓C的定位的優點是對現有GNSS系統的補充,它在室外和室內都能很好地工作。長期以來,高通一直是定位技術的先驅,而隨著可實現Release 16定位的創新不斷發展。版本16支持多/單小區和基于設備的定位,定義了各種5G定位技術使用的新定位參考信號(PRS),例如往返時間(RTT)、到達/離開角度(AoA / AoD)和到達時間差(TDOA)?;谕禃r間(RTT)的定位消除了跨節點進行嚴格的網絡定時同步的要求(這是TDOA等傳統技術所需要的),并為網絡部署和維護提供了額外的靈活性。這些技術旨在分別滿足室內和室外使用情況下3米和10米的初始5G要求。在版本17中,精確的室內定位功能將為工業IoT用例帶來次米級精度。
5G定位技術可以為新用例打開大門
發明4:側鏈
版本16的另一個關鍵發明領域是蜂窩車輛到一切(C-V2X)的基于NR的側鏈?;景踩腞elease 14/15 C-V2X的傳統,R16繼續對側鏈進行重大改進,支持諸如協調駕駛和傳感器共享之類的高級應用。 它以更高的吞吐量、更低的延遲、基于距離的可靠多播、分布式同步和統一的QoS控制的形式帶來了多項改進,有望在效率和安全性方面增強自主和半自主駕駛。 版本16中基于NR的側鏈是另一種基礎技術,可用于各種其他將來的應用,例如公共安全通信和商業應用。
具有可靠組播功能的側鏈可實現高級5G V2X應用
發明5:關鍵任務設計
第16版中的5G NR添加了一系列新功能,這些功能可以提高關鍵任務用例的5G系統功能,例如工業4.0工廠自動化。5G NR的一個目標是滿足更嚴格的可靠性要求(即高達99.9999%),同時保持毫秒級的延遲。 協作多點(CoMP)是關鍵的技術推動力之一,它利用多個發送和接收點(multi-TRP)來創建具有冗余通信路徑的空間分集。此外,高通的版本16發明進一步改善了服務復用,使關鍵任務和移動寬帶流量可以更有效地共存于通用5G NR框架中,并支持增強的功能,如邏輯信道優先級以及下行和上行搶占。
具有多TRP的CoMP實現了超可靠性和低延遲通信
發明6:新的部署模型
為了滿足5G支持多樣化部署的愿景,第16版引入了一些新功能,這些功能擴大了5G的范圍。對非公共網絡(NPN)的擴展支持將有助于加速5G專用網絡的部署,例如工業物聯網和企業網絡。時間敏感型聯網(TSN)允許5G網絡提供具有嚴格同步和延遲要求的服務,這些要求對于許多工業IoT應用(例如機器控制)至關重要。
新的干擾測量和緩解技術(例如RIM / CLI)實現了穩健的部署,并為未來的動態TDD操作(基站到基站和移動設備到移動設備的干擾)奠定了基礎。集成訪問和回程(IAB)允許毫米波基站同時用作無線訪問和回程,從而在致密網絡時無需新的光纖部署。最后,版本16還支持部署在5G頻譜中的eMTC和NB-IoT,并由5G核心網絡進行管理,以提供5G大規模IoT服務。
集成的訪問和回程,可實現更具成本效益的毫米波部署
未來發展
3GPP Release 16是一個總結,但是我們在推動5G技術演進以完全實現最新G的潛力方面所做的工作并不止于此。 我們已經在第17版項目中與移動生態系統合作,并且正在研究第18版及更高版本的先進技術。我對高通的5G未來感到非常興奮。 正在進行大量的5G創新,它將推動本十年及以后的持續突破。