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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定義的一種5G特性標準。

該特性將被用於對時延和可靠性具有極高指標要求的工業、物聯網應用場景。例如自動駕駛智能電網VR、工廠自動化等領域。

5G技術中的 URLLC 特性還未實現商用。預計2020年完成的3GPP R16可以支持URLLC特性規模商用。[1]

在目前普遍的NSA 5G組網下,信令面承載在LTE上,其時延與LTE一致,不能應用5G NR的 URLLC 技術。

定義

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3GPP 在 TR38.913 中定義了 URLLC 在 RAN 範圍的指標要求[2]。基本的單連結 URLLC 應滿足:

  • 控制面時延 10ms
  • 用戶面時延 0.5ms
  • 移動性中斷時間 0ms
  • 可靠性 99.999%

技術實現

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實現超高可靠性的解決方案:

  • 單發射:使用較低的碼率,保證較低誤碼。
  • 重複發射:在時域或頻域重複進行較低可靠性的數據傳輸,通過重傳達到高可靠性。
  • 按要求重傳(HARQ-based):只在需要時進行重傳,可使用較高的碼率,有較高效率。

實現低時延的解決方案:

  • 靈活的NR時隙(Slot)長度:4G的調度單元是子幀,時長固定為1ms;NR的基本調度單元是Slot,Slot長度越短,意味著調度單元越短,時延越小。
  • Mini-Slot(Non-Slot):突發URLLC業務需求時,MIni-Slot迅速被插入eMBB的時隙中,提升系統反應速度。
  • 快速上行接入:傳統的上行傳輸總是要先請求調度資源,得到基站許可,然後傳輸。在R15引入Grant-free Acces,即無需基站許可的數傳方式,從而縮短了上行的信令時延。

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]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2019-10-12).