1.4 5G标准化进展
5G无线通信技术全面颠覆了4G技术标准,技术更新庞大,标准化工作进展需要全球通力推进。ITU要求3GPP在2018年前提出预标准,并在2020年提出首个正式的商用5G标准。国际通信标准化组织3GPP的5G标准是一个“大家族”概念,分为两种5G方案,即非独立组网(NSA)和独立组网(Stand alone,SA),版本从R15向R16和R17版本不断演进,最终的R17版本会把5G三大场景涉及的各种标准都放在其中。当前,5G的标准化工作主要由3GPP承担并组织开展。
1.4.1 国际5G标准化进展
根据3GPP早先公布的5G网络标准制定过程,5G整个网络标准主要分两个阶段完成,分别为R15标准和R16标准。
1.第一阶段:R15 5G标准
2017年12月,R15版本的非独立组网NSA标准冻结。非独立组网是一种过渡方案,主要以提升热点区域带宽为主要目标,没有独立信令面,依托4G基站和核心网工作,因此标准相对简单。2018年6月完成独立组网的5G标准(SA),支持增强移动宽带和低时延高可靠物联网,完成网络接口协议。这也就是我们所说的第一阶段标准或者第一版标准。SA能实现所有5G的新特征、网络切片、边缘计算等,有利于发挥5G的全部能力。该标准冻结后,也意味着5G产业化进入全面冲刺阶段。
R15是5G第一版成型的商用化标准,与后续推进的R16标准有一定的协同性,R15支持5G三大场景中的增强型移动宽带(eMBB)和超可靠低时延(ultra Reliable Low Latency Communication,uRLLC)两大场景,海量机器通信(Massive Machine Type Communication,mMTC)场景标准如何定义还有待后续研究。R15重点关注新空口(波形、编码、参数集、帧结构、大规模阵列天线等)、网络架构(NSA、SA、CU/DU切分等),并聚集在eMBB场景。
2.第二阶段:R16 5G标准
R16 5G标准于2019年12月完成,该阶段将完成满足ITU全部要求的完整的5G标准。
此外,2018年3月,在印度召开的3GPP第79次全会决定,R15还将新增一个版本,即R15 Late Drop,在原先计划的R15标准完成后的6个月进行,即2018年12月完成R15 Late Drop,2019年3月冻结R15 late ASN.1drop,内容包含Option7(选项7)、Option4(选项4)、双连接等。
为了预留更多的时间确保3GPP各种工作组之间充分协调,以及保证网络与终端、芯片之间更完善的兼容性等,2018年12月,在3GPP RAN第82次全会上,3GPP决定将R15 Late Drop版本的冻结时间推迟到2019年3月,ASN.1完成时间顺延至2019年6月,同时R16的冻结时间也相应推迟至2020年3月,均比原计划推迟3个月。不过,NSA和SA的标准不受影响,也不影响5G的部署。
1.4.2 中国5G标准化进展
中国正在积极推进5G标准化进展,力争在5G标准化工作中占据主导或领先地位。IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架构基于原IMT-Advanced推进组,是聚合移动通信领域“产、学、研、用”力量,推动第五代移动通信技术研究,开展国际交流与合作的基础工作平台。
IMT-2020(5G)推进组经历了7年,在关键技术创新、标准制定、整个产业组织以及国际化方面做了很多的工作。目前,推进组根据5G的发展在结构上做了微调。在工作层面,推进组将继续推动5G技术标准的制定工作、网络演进以及后续产业持续的推动,特别将在应用方面更好地支撑整个应用产业的发展。在5G国际标准方面,R15第一版本已经发布,奠定了整个5G产业发展的基础。在5G三大场景的制定过程中,IMT-2020(5G)推进组持续增强面向工业互联网等常用场景以及车联网等低时延、高可靠的应用研究。在R17阶段,推进组将把海量机器类通信作为5G场景新的增强方向。
IMT-2020(5G)推进组在5G国际标准方面重点关注4个方向。在车联网领域,研究LTE以及5G NR车联网的共存和协作,特别是车联网相关切片和边缘计算功能要求。在工业互联网领域,重点面向低时延高可靠方案的研究工作;5G有效承载时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)信息的方案,以及垂直行业局域网与5G网络的互通。在网络自动化方面,研究构建完整功能框架,包含采集、分析、反馈、分享等,包括对基于服务化接口的信息交互流程进行探讨。在安全方面,主要针对物联网场景实施更多的标识和用户保护增强。此外,推进组也在积极推动256算法研究。IMT-2020(5G)推进组分别发布了《5G应用创新发展白皮书》《5G网络安全需求与架构白皮书》《5G核心网云化部署需求与关键技术白皮书》等。
针对5G承载网络,IMT-2020(5G)推进组一直持续跟进并关注相关技术和产业的发展。在承载架构和方案上,确定了3个方面的网络整体架构,同时推动形成了多种技术方案。在产业推动方面,主要针对承载高速的光模块技术和产品领域开展相关的测试和互操作的特性评估。IMT-2020(5G)推进组发布了《5G承载需求白皮书》《5G承载网络架构和技术方案白皮书》《5G承载光模块白皮书》《5G同步组网架构及关键技术白皮书》等。面向后续的发展,IMT-2020(5G)推进组将重点关注智能管控和同步这两个领域。