朱紅梅，林奕琳，劉潔

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，廣東 廣州 510630）

5G URLLC標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究

朱紅梅，林奕琳，劉潔

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，廣東 廣州 510630）

為了對(duì)5G URLLC進(jìn)行研究，根據(jù)ITU（IMT-2020）提出的需求場(chǎng)景，結(jié)合3GPP SA1規(guī)范所定義的URLLC相關(guān)業(yè)務(wù)，深入分析URLLC不同業(yè)務(wù)的時(shí)延、可靠性要求。同時(shí)依據(jù)移動(dòng)通信原理以及當(dāng)前3GPP的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況，以與4G對(duì)比的方式提出滿足URLLC低時(shí)延的物理層關(guān)鍵技術(shù)，并從縮短通信路徑的角度提出URLLC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上需要引入的關(guān)鍵技術(shù)以及最終的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。最后，通過(guò)對(duì)行業(yè)情況的分析，提出了對(duì)未來(lái)發(fā)展的展望。

5G URLLC eMBB 切片

1 引言

2015年6月，ITU-R WP5D第22次會(huì)議上，已經(jīng)正式將5G命名為IMT-2020，并發(fā)布了IMT-2020愿景以及時(shí)間表，同時(shí)將5G分為3個(gè)主要的應(yīng)用場(chǎng)景：eMBB（Enhanced Mobile Broadband，增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶）；URLLC（Ultra-reliable and Low Latency Communications，超可靠和低延遲通信）；mMTC（Massive Machine Type Communication，大規(guī)模機(jī)器類型通信）。眾所周知，eMBB是5G最基本的需求，目前5G的第一個(gè)版本即3GPP R15都是基于eMBB開(kāi)展的；mMTC針對(duì)的是物聯(lián)網(wǎng)，雖然5G對(duì)mMTC的工作還沒(méi)開(kāi)展，但是在4G已廣泛開(kāi)展的MTC/eMTC、NB-IoT等工作已經(jīng)有大量的積累，唯獨(dú)URLLC似乎是一個(gè)全新的領(lǐng)域，目前標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有完全明確清晰的思路開(kāi)展工作，但也在推進(jìn)中，因此本文將依據(jù)URLLC的業(yè)務(wù)需求，基于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)URLLC的關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行初步的解析。

2 URLLC標(biāo)準(zhǔn)化情況

3GPP于2015年9月舉辦5G國(guó)際研討會(huì)，探討（ITU）IMT-2020對(duì)5G確定的三大方向，5G NR（New Radio，新空口）要在R15標(biāo)準(zhǔn)化eMBB和URLLC，其中eMBB需求比較清晰，場(chǎng)景有共識(shí)；但URLLC的典型需求場(chǎng)景卻有較大分歧。

3GPP SA1在SMARTER（New Services and Markets Technology Enablers）研究報(bào)告后啟動(dòng)了關(guān)鍵通信（Critical Communication）的子項(xiàng)目，對(duì)低時(shí)延、高可靠的場(chǎng)景進(jìn)行了梳理，同時(shí)TS 26.261-g00給出了相關(guān)的性能指標(biāo)要求，但是3GPP SA1并沒(méi)有嚴(yán)格使用URLLC（Ultra-reliable and Low-Latency Communication）這一術(shù)語(yǔ)，而是沿襲SA1一直使用的Low-Latency and High Reliability，此外SA1認(rèn)為ITU劃分的三個(gè)場(chǎng)景采取的維度不同，URLLC對(duì)應(yīng)的是一系列的應(yīng)用場(chǎng)景，因此SA1啟用新的立項(xiàng)FS_CAV：Study on Communication for Automation in Vertical Domains，研究垂直領(lǐng)域的自動(dòng)化通信需求，如除了已規(guī)定的延遲、抖動(dòng)、靠性和數(shù)據(jù)速率之外的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控要求、相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)需求等，進(jìn)一步豐富原有SMARTER中沒(méi)有定義的需求，同時(shí)寫(xiě)入TS26.261中。目前歸類到URLLC的主要業(yè)務(wù)有智能電網(wǎng)（中壓、高壓）、實(shí)時(shí)游戲、遠(yuǎn)程控制、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)及自動(dòng)駕駛/輔助自動(dòng)駕駛等。

上述業(yè)務(wù)按照當(dāng)前的可靠性要求如圖1所示：

圖1 URLLC的可靠性要求

從圖1可以看到，基于IP應(yīng)用的可靠性已上升到電信級(jí)的99.999%甚至更高，只有少數(shù)的3個(gè)業(yè)務(wù)是99.9%的保障，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出極大的挑戰(zhàn)，如何保證相關(guān)的可靠性是一大難題，這也是目前其他組還沒(méi)開(kāi)展可靠性保障工作的原因。

同時(shí)，根據(jù)TS26.261-g00初步統(tǒng)計(jì)的URLLC業(yè)務(wù)的時(shí)延要求如圖2所示：

圖2 URLLC的低時(shí)延要求

3GPP SA2在TS 23.501-100中對(duì)ITU劃分的三大應(yīng)用場(chǎng)景定義了不同的切片/業(yè)務(wù)類型（Slice/Serveice Type），URLLC的業(yè)務(wù)類型定義為2，同時(shí)SA2在今年7月份的SA2#122會(huì)議上提出了EPC_URLLC：EPC support for E-UTRAN URLLC的立項(xiàng)，研究增強(qiáng)EPC以支持URLLC業(yè)務(wù)，包括增加新的QCI、優(yōu)化SGW/PGW選擇流程、研究低時(shí)延增強(qiáng)，但由于SA2目前聚焦5G，該項(xiàng)目暫時(shí)擱置。

3GPP RAN1將URLLC標(biāo)準(zhǔn)劃分為低時(shí)延和高可靠?jī)刹糠帧?duì)于低時(shí)延技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，3GPP并無(wú)單獨(dú)的專題討論，低時(shí)延技術(shù)在物理層主要涉及到slot/幀結(jié)構(gòu)、調(diào)度和HARQ過(guò)程等幾部分，這些專題的討論涵蓋了URLLC標(biāo)準(zhǔn)的低時(shí)延部分。對(duì)于高可靠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在RAN76次全會(huì)之后開(kāi)始啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)高可靠技術(shù)的討論，在RAN78次全會(huì)之后將對(duì)討論的高可靠技術(shù)進(jìn)行選擇和總結(jié)，開(kāi)始標(biāo)準(zhǔn)的制定，并將在RAN80次全會(huì)時(shí)完成高可靠的標(biāo)準(zhǔn)制定，完成時(shí)間為2018年中。

3 URLLC關(guān)鍵技術(shù)

在移動(dòng)通信中，要減小時(shí)延，就必須解決影響時(shí)延的關(guān)鍵問(wèn)題，主要方法有：1）提高空口傳輸效率；2）提高流編碼/解碼效率；3）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議；4）減小中間傳輸節(jié)點(diǎn)數(shù)量；5）完善5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

本節(jié)重點(diǎn)從“提高空口傳輸效率”的角度出發(fā)，闡述低時(shí)延的關(guān)鍵技術(shù)，即全新的5G空口技術(shù)，為了方便理解，下文采用與4G/LTE對(duì)比的方式來(lái)介紹：

（1）更短的子幀結(jié)構(gòu)，更短的TTI間隔，快速收發(fā)數(shù)據(jù)

4G/LTE系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)固定，子載波間隔固定為15 kHz，對(duì)應(yīng)一個(gè)slot固定長(zhǎng)為0.5 ms，兩個(gè)slot組成一個(gè)基本傳輸單位subframe子幀，即1 ms。但是5G/NR幀結(jié)構(gòu)可變，子載波間隔可變（sub 6GHz最大可為60 kHz），slot長(zhǎng)度隨著子載波間隔變大而縮小，60 kHz的子載波間隔對(duì)應(yīng)一個(gè)slot長(zhǎng)為0.125 ms。時(shí)域從1 ms到0.125 ms，明顯縮短傳輸時(shí)間。

（2）調(diào)度單位更短

4G/LTE時(shí)域上，最小的調(diào)度單位是一個(gè)子幀，固定為1 ms，5G/NR時(shí)域上，最小的調(diào)度單位是一個(gè)slot，最小為0.125 ms。

（3）調(diào)度更靈活

對(duì)于下行業(yè)務(wù)，4G/LTE基于調(diào)度，不同業(yè)務(wù)資源不能重疊，從數(shù)據(jù)開(kāi)始傳輸?shù)浇邮沾_認(rèn)至少需要4 ms；基于調(diào)度，5G/NR下的URLLC業(yè)務(wù)的資源可以與其他業(yè)務(wù)（eMBB業(yè)務(wù)）重疊，通過(guò)搶占指示提高UE解碼成功率，并引入自包含的slot結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸和接收確認(rèn)可在一個(gè)slot里完成，即最快可在0.125 ms內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸（60 kHz帶寬）。

對(duì)于上行業(yè)務(wù)，基于調(diào)度，4G/LTE不同業(yè)務(wù)資源不能重疊，從發(fā)起數(shù)據(jù)調(diào)度到數(shù)據(jù)接收確認(rèn)至少需要10 ms（若采用半靜態(tài)調(diào)度可縮短至4 ms）；而5G/NR可不基于調(diào)度，預(yù)留資源用于URLLC業(yè)務(wù)，最快可在0.25 ms內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸。

從上面可以看出，5G/NR相比4G/LTE能在更短的時(shí)間獲得調(diào)度（調(diào)度頻率提高），調(diào)度后能發(fā)的資源重疊（提升發(fā)送效率），也可以不基于調(diào)度，通過(guò)事先預(yù)留完成發(fā)送，在更短的TTI內(nèi)能更快地發(fā)送，因此5G/NR空口時(shí)延能明顯得到降低。

（4）網(wǎng)絡(luò)協(xié)作普遍

5G URLLC終端需要進(jìn)行快速的網(wǎng)絡(luò)切換（比如自動(dòng)駕駛）從而保證端到端時(shí)延。在現(xiàn)有4G移動(dòng)通信的安全機(jī)制中，在終端完成網(wǎng)絡(luò)切換之前，基站需要計(jì)算、發(fā)送并接收相關(guān)密鑰。而在將來(lái)的5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之中，基站將是（超）高密集組網(wǎng)部署的（5G的高頻段以小站為主，而且初期將是與4G/LTE混合組網(wǎng)為主），從而不同類型無(wú)線接入系統(tǒng)、不同類型無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)、不同基站之間協(xié)作就將會(huì)成為普遍現(xiàn)象，而這就將進(jìn)一步地增大移動(dòng)終端以超低延遲/時(shí)延來(lái)快速完成網(wǎng)絡(luò)切換的難度。

減小5G URLLC終端在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)切換過(guò)程的時(shí)延，可采取的措施包括：異構(gòu)多層接入網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一認(rèn)證機(jī)制、高效的安全上下文推導(dǎo)、把各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的安全上下文傳送降低到最小程度。

當(dāng)然，這只是5G eMBB對(duì)低時(shí)延的考慮，關(guān)于URLLC需求完善后空口相關(guān)低時(shí)延技術(shù)能否更一步豐富也是值得探討的問(wèn)題，比如提高編解碼效率，引入一種新的編譯碼，或者尋找一種全新的高效的傳輸協(xié)議，這在未知的將來(lái)也是有可能的。

上述屬于降低時(shí)延的前三種手段，后兩種屬于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的手段，下文將從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上來(lái)探討URLLC低時(shí)延可能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

4 URLLC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

按照移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)定義，一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是由終端、基站、核心網(wǎng)、應(yīng)用/業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器組成，當(dāng)然除了終端與基站屬于空口傳輸，其他都是光纖匯聚的形式，總之經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)越多，業(yè)務(wù)流的時(shí)延就會(huì)越大，以4G/LTE的網(wǎng)絡(luò)為例，如圖3所示。

可以明顯看出，回傳鏈路引入了6～16 ms的傳輸時(shí)延，當(dāng)然這還不包括業(yè)務(wù)部署位置差異（如電信網(wǎng)、外網(wǎng)Internet等）引入的時(shí)延，因此為滿足URLLC業(yè)務(wù)端到端1 ms的時(shí)延（比如：自動(dòng)駕駛），必須將核心網(wǎng)元、業(yè)務(wù)服務(wù)器下移，直接部署在接入側(cè)，完全摒棄傳輸鏈路，將原有的多跳傳輸簡(jiǎn)化為一跳。因此，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)里必將引入網(wǎng)絡(luò)切片、MEC（Mobile/Multi-Access Edge Computing，移動(dòng)/多接入邊緣計(jì)算）、控制面和用戶面分離及用戶面網(wǎng)關(guān)UPF（User Plane Function，用戶面功能）下沉等技術(shù)。

圖3 4G/LTE業(yè)務(wù)時(shí)延分析

4.1 網(wǎng)絡(luò)切片

網(wǎng)絡(luò)切片本身就是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的重要技術(shù)，3GPP最早在R14階段由SA1的TR 22.864報(bào)告中提出了網(wǎng)絡(luò)切片的需求，隨后SA2在TR 23.799中對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片方案進(jìn)行了初步研究，在R15階段SA2正式把切片的相關(guān)概念、方案寫(xiě)入了TS 23.501中。根據(jù)SA2對(duì)于網(wǎng)絡(luò)切片的定義，網(wǎng)絡(luò)切片是一個(gè)提供特定網(wǎng)絡(luò)能力與網(wǎng)絡(luò)特性的的邏輯網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)切片包含核心網(wǎng)與接入網(wǎng)切片，范圍涵蓋切片架構(gòu)、切片選擇、切片漫游等。除了3GPP，目前ITU、MGMN、ETSI等主要標(biāo)志組織都先后開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)準(zhǔn)化研究，但目前這些組織對(duì)于切片的研究主要還是停留在架構(gòu)、需求等較高的層次，具體切片的實(shí)現(xiàn)等較具體內(nèi)容目前主要還是由3GPP負(fù)責(zé)制定?？傮w來(lái)說(shuō)，切片最重要的特性是按需定制網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)端到端隔離性，使得網(wǎng)絡(luò)資源利用率最大化。下面以5G的三大類業(yè)務(wù)為例分析3個(gè)切片，如圖4所示：

圖4 URLLC的網(wǎng)絡(luò)示意圖

但實(shí)際上以車聯(lián)網(wǎng)為例的URLLC切片的無(wú)線網(wǎng)跟eMBB、mMTC不完全相同。隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用的多樣化及需求的多樣性，5G基站提出了CU/DU（Central RAN Unit/Distributed RAN Unit，中央單元/分布單元）分離以及CU/DU合設(shè)的兩種部署方式，顯然對(duì)于URLLC，CU/DU是必須合設(shè)的，而對(duì)于eMBB，可根據(jù)需要而定。核心網(wǎng)上，URLLC的核心網(wǎng)用戶面也必須下沉，eMBB則未必需要。

4.2 MEC

根據(jù)ETSI的定義，MEC技術(shù)是指通過(guò)在無(wú)線接入側(cè)部署通用服務(wù)器，為無(wú)線接入網(wǎng)提供IT和云計(jì)算的能力。也就是說(shuō)MEC技術(shù)使得傳統(tǒng)無(wú)線接入網(wǎng)具備了業(yè)務(wù)本地化、近距離部署的條件，無(wú)線接入網(wǎng)從而具備了低時(shí)延、高帶寬的傳輸能力，有效緩解了未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于傳輸帶寬及時(shí)延的要求。同時(shí)，業(yè)務(wù)面下沉即本地化部署可有效降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)回傳帶寬的需求，實(shí)現(xiàn)縮減網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本的目的。除此之外，業(yè)務(wù)應(yīng)用的本地化部署使得業(yè)務(wù)應(yīng)用更靠近無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及用戶本身，更易于實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上下文信息（位置、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、無(wú)線資源利用率等）的感知和利用，從而可以有效提升用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。更進(jìn)一步，運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)MEC平臺(tái)將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)放給第三方業(yè)務(wù)應(yīng)用以及軟件開(kāi)發(fā)商，為創(chuàng)新型業(yè)務(wù)的研發(fā)部署提供平臺(tái)。

MEC對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在用戶面，包括業(yè)務(wù)的分流、連續(xù)性保障、UPF的選擇和重選，此外對(duì)能力開(kāi)放、QoS和計(jì)費(fèi)等也有影響。對(duì)于URLLC業(yè)務(wù)，通過(guò)在無(wú)線接入側(cè)部署通用服務(wù)器，將原本的多跳通信控制在一跳以內(nèi)，使得端到端1 ms的時(shí)延成為可能。

4.3 控制與承載分離

控制轉(zhuǎn)發(fā)分離實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)功能的完全分離，構(gòu)建高效聚合的控制面和靈活部署的分布式轉(zhuǎn)發(fā)面。控制面集中，減少北向接口，增強(qiáng)南向接口可擴(kuò)展性；承載面可分布式靈活部署，提供轉(zhuǎn)發(fā)效率?？拷W(wǎng)絡(luò)邊緣部署，實(shí)現(xiàn)本地流量分流，支持端到端毫秒級(jí)時(shí)延，靠近網(wǎng)絡(luò)中心部署，支持廣域移動(dòng)性。2G/3G時(shí)期是四層轉(zhuǎn)發(fā)，4G減為三層，5G迫于低時(shí)延的要求進(jìn)一步壓縮到兩層轉(zhuǎn)發(fā)，如圖5所示。

通過(guò)控制與承載分離，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)用戶面轉(zhuǎn)發(fā)的扁平化，減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能。對(duì)于URLLC業(yè)務(wù)，將轉(zhuǎn)發(fā)面進(jìn)一步下沉到基站側(cè)，由通用的兩層變一層轉(zhuǎn)發(fā)，進(jìn)一步降低時(shí)延。

圖5 控制與承載分離

4.4 小結(jié)

綜合上述分析，可初步得出URLLC業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，即一體化基站（CU/DU合設(shè)），MEC部署在基站側(cè)，同時(shí)5G核心網(wǎng)用戶面（UPF）也下沉到無(wú)線側(cè)，如應(yīng)用在車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖6所示：

圖6 車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

這樣即實(shí)現(xiàn)了減小中間傳輸節(jié)點(diǎn)數(shù)量，完善了對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，也符合減少時(shí)延的通信原則。

5 URLLC行業(yè)情況及未來(lái)發(fā)展

從行業(yè)應(yīng)用的角度，URLLC“超可靠低時(shí)延”對(duì)于自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制以及其他高度延遲敏感型業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用非常關(guān)鍵。但3GPP 5G希望打造一個(gè)垂直行業(yè)的全面應(yīng)用，而不僅僅局限于3GPP SA1已經(jīng)提出的業(yè)務(wù)需求，希望整個(gè)相關(guān)行業(yè)都參與進(jìn)來(lái)，讓標(biāo)準(zhǔn)更加完善，更有針對(duì)性、有效性。但一直以來(lái)，3GPP參與成員相對(duì)固定，如運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、終端、芯片等跟網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)的公司，如何讓垂直行業(yè)參與進(jìn)來(lái)，是3GPP URLLC面對(duì)的問(wèn)題。

以GSA（全球移動(dòng)通信協(xié)會(huì)）、ETSI、3GPP等組織發(fā)起了URLLC 2017的峰會(huì)，面向電信運(yùn)營(yíng)商、電信設(shè)備商、健康醫(yī)療、自動(dòng)駕駛、娛樂(lè)、工業(yè)、金融、公共事業(yè)及交通運(yùn)輸九大參與方的URLLC的產(chǎn)業(yè)，如圖7所示：

圖7 URLLC的產(chǎn)業(yè)示意圖

URLLC會(huì)議的目的是建立垂直行業(yè)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和解決方案提供商的對(duì)話平臺(tái)，獲取可靠性和延遲參數(shù)的各種思考和要求，然后探討在可交付下的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)及相關(guān)費(fèi)用。這顯然是一個(gè)各方都能受益的大會(huì)，通過(guò)廣泛、深入的探討，3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織能精準(zhǔn)把握URLLC需求，能在5G的URLLC標(biāo)準(zhǔn)制定中全面實(shí)施，使得5G URLLC最終能服務(wù)各方，而建設(shè)5G URLLC的運(yùn)營(yíng)商也能平衡網(wǎng)絡(luò)資源，使得eMBB、mMTC不受影響。

6 結(jié)束語(yǔ)

URLLC是移動(dòng)通信行業(yè)切入垂直行業(yè)的一個(gè)突破口，是5G區(qū)別于2G/3G/4G的一個(gè)典型場(chǎng)景，以往的3GPP各大標(biāo)準(zhǔn)專注于自身速率的提升、時(shí)延的縮短，業(yè)務(wù)局限在電信業(yè)務(wù)以及相關(guān)的一些多媒體業(yè)務(wù)，參與者基本僅是運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商等，但URLLC囊括了9大參與方，是人類生活全面信息化的一個(gè)重要體現(xiàn)。因此標(biāo)準(zhǔn)工作的制定顯得比以往任何時(shí)候都要謹(jǐn)慎，本文對(duì)5G URLLC標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了分析，希望后續(xù)有更多關(guān)于URLLC的討論與研究。

[1] Recommendation ITU-R M.2083： IMT Vision. Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond[R]. 2015.

[2] ITU-R report M.2135. Guidelines for evaluation of radio interface technologies for IMT-Advanced[R]. 2015.

[3] 3GPP TS 22.261. Service requirements for next generation new services and markets; Stage 1[S]. 2017.

[4] 3GPP TR 23.799. Study on Architecture for Next Generation System[S]. 2017.

[5] 3GPP TR 38.912. Study on new radio access technology[S]. 2017.

[6] 3GPP TR 38.913. Study on scenarios and requirements for next generation access technologies[S]. 2017.

[7] 3GPP TS 23.502. System Architecture for the 5G System;Stage2[S]. 2017.

[8] 3GPP TS 23.501. Procedures for the 5G System; Stage 2[S]. 2017.

[9] 中國(guó)信息通信研究院. 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)[R]. 2016.

[10] URLLC 2017. Ultra Reliable Low Latency Communications[EB/OL]. [2017-08-25]. http：//urllc2017.executiveindustryevents.com/Event/home. ★

Research on URLLC Standard, Key Technique and Network Architecture for 5G

ZHU Hongmei, LIN Yilin,LIU Jie
(Guangzhou Research Institute of China Telecom Co., Ltd., Guangzhou 510630, China)

In order to investigate 5G URLLC, the requirements of latency and reliability of different URLLC services were analyzed in depth according to the required scenario proposed by ITU (IMT-2020) and URLLC related services de fi ned by 3GPP SA1 speci fi cation. At the same time, based on the principle of mobile communications and advance of 3GPP standard at present, the key physical layer techniques to meet low URLLC latency were presented in comparison with 4G. Besides,the key techniques and the ultimate network architecture that should be introduced into URLLC network were put forward from the aspect of shortening the communication path. Finally, the prospect to the future was given combined with the development of the industry.

5G URLLC eMBB slice

10.3969/j.issn.1006-1010.2017.17.006

TN92

A

1006-1010(2017)17-0028-06

朱紅梅,林奕琳,劉潔. 5G URLLC標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究[J]. 移動(dòng)通信, 2017,41(17)： 28-33.

2017-08-25

責(zé)任編輯：黃耿東 huanggengdong@mbcom.cn

朱紅梅：高級(jí)工程師，碩士畢業(yè)于華南理工大學(xué)，現(xiàn)任職于中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，主要從事移動(dòng)通信新技術(shù)及應(yīng)用研究與試驗(yàn)工作。

林奕琳：高級(jí)工程師，工學(xué)博士畢業(yè)于華南理工大學(xué)，現(xiàn)任職于中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，主要從事移動(dòng)通信新技術(shù)及應(yīng)用研究與試驗(yàn)工作。

劉潔：高級(jí)工程師，碩士畢業(yè)于華南理工大學(xué)，現(xiàn)任職于中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，主要從事移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的相關(guān)研究工作。