5G 标准 — R17

墨蓝 2023-10-03 09:41 20阅读 0赞

## 目录 ##

#### 文章目录 ####

*  目录
 *  R17 冻结计划
 *  NR 定位增强
 *  NR-Light
 *  NR V2X 增强
 *  XR 评估
 *  NB-IoT/eMTC 与非地面网络集成
 *  UE 处于 RRC INACTIVE 态下小数据包传输

## R17 冻结计划 ##

2021 年 9 月 24 日消息，3GPP 技术规范组（TSG）刚举办的电子会议 \#93-e 预计在 2022 年第一季度完成并冻结有关 Release-17 的技术标准工作，并确认有望在 2022 年上半年完成并冻结 Release-17 全部标准。

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## NR 定位增强 ##

卫星定位在室内无法使用，LTE 和 WiFi 定位技术又不精准，为此，5G 在 R16 版本中增加了定位功能，其利用 MIMO 多波束特性，定义了基于蜂窝小区的信号往返时间（RTT）、信号到达时间差（TDOA）、到达角测量法（AoA）、离开角测量法（AoD）等室内定位技术，定位精度可达到 3-10 米。

但这样的定位精度对于一些工业物联网应用还不够，为此，R17 将进一步把室内定位精准度提升到厘米级，大概是 20-30 厘米左右。这对于 5G 使能工业物联网非常重要。

## NR-Light ##

NB-IoT 和 eMTC 是简化版、轻量版的 LTE，针对低功耗、低成本、低速率、大连接和广覆盖的物联网应用而生。进入 5G 万物互联时代，也需要一个简化版、轻量版的 5G NR，就是 NR-Light。

5G 定义了 eMBB、uRLLC 和 mMTC 三大场景

*  eMBB 主要针对 4K/8K、VR/AR 等大带宽应用。
 *  uRLLC 主要针对远程机器人控制、自动驾驶等超高可靠超低时延应用。
 *  而 NB-IoT 和 eMTC 将演进为 mMTC，主要针对低速率的大规模物联网连接。

简单的讲，uRLLC 针对的是 “高端” 物联网应用场景，mMTC 针对的是 “低端” 物联网应用场景，NR-Light 则是针对 “中端” 的物联网市场。

比如：以 5G 智能制造为例，只有机器人控制、AI 质量检查等应用才需要超大带宽和超低时延的网络能力，而对于工厂内的监控摄像头、大量传感器而言，超大带宽和超低时延可能就是浪费，而 NB-IoT/eMTC 在时延和带宽能力上又不能满足需求。

NR-Light 的性能与成本介于 eMTC/NB-IoT 与 NR eMBB/URLLC 之间，仅占用 10MHz 或 20MHz 带宽，支持下行速率 100Mbps，上行速率 50Mbps，主要应用于工业物联网传感器、监控摄像头、可穿戴设备等场景。

NR-Light 主要研究方向包括：

*  降低 UE 成本和复杂性。
 *  减少 UE 上下行带宽。
 *  减少 UE RX 天线，包括 2RX 和 1RX。
 *  降低基带复杂度。
 *  降低 UE Tx 功率等级。
 *  研究进一步提升 UE 能效的技术。
 *  研究 RRC IDLE/INACTIVE 节电技术，包括空闲模式 RRM、寻呼唤醒等。
 *  研究基于 RRC CONNECTED 态的低功耗技术。

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## NR V2X 增强 ##

蜂窝车联网（C-V2X）旨在把车连到网，以及把车与车、车与人、车与道路基础设施连成网，以实现车与外界的信息交换，包括了：

*  V2N（车辆与网络/云）
 *  V2V（车辆与车辆）
 *  V2I（车辆与道路基础设施）
 *  V2P（车辆与行人）  
    之间的连接性。

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V2X 消息可以通过 Uu 接口在基站和 UE 之间传输，也可通过 Sidelink 接口（也称为 PC5）在 UE 之间的直接传输，即：设备与设备之间直接通信。

为了将蜂窝网络扩展到汽车行业，3GPP 在 R14 引入了 LTE V2X，随后在 R15 对 LTE V2X 进行了功能增强，包括可在 Sidelink 接口上进行载波聚合、支持 64QAM 调制方式，进一步降低时延等。

进入 5G 时代，3GPP R16 版本正式开始对基于 5G NR 的 V2X 技术进行研究，以通过 5G NR 更低的时延、更高的可靠性、更高的容量来提供更高级的 V2X 服务。

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R16 版本的 NR V2X 与 LTE V2X 互补和互通，定义支持 25 个 V2X 高级用例，其中主要包括四大领域：

1.  车辆组队行驶，其中领头的车辆向队列中的其他车辆共享信息，从而允许车队保持较小的车距行驶。
2.  通过扩展的传感器的协作通信，车辆、行人、基础设施单元和 V2X 应用服务器之间可交换传感器数据和实时视频，从而增强 UE 对周围环境的感知。
3.  通过交换传感器数据和驾驶意图来实现自动驾驶或半自动驾驶。
4.  支持远程驾驶，可帮助处于危险环境中的车辆进行远程驾驶。

R17 V2X 增强将 NR Sidelink 直接通信的应用场景从 V2X 扩展到公共安全、紧急服务，乃至手机与手机之间直接通信应用。为了更好的让 Sidelink 支持新应用，R17 还将致力于优化 Sidelink 的功耗、频谱效率、可靠性、时延等。

## XR 评估 ##

XR 指的是扩展现实，其中包括 AR、VR 和 MR（混合现实）。5G 边缘计算让云端的计算、存储能力和内容更接近用户侧，使得网络时延更低，用户体验更极致，使能 AR、VR 和 MR 等应用。同时，得益于 5G 低时延、大带宽能力，终端侧的计算能力还可以上移到边缘云，使得 VR 头盔等终端更轻量化、更省电、更低成本。这种 “轻终端 + 宽管道 + 边缘云” 的模式将砍掉 VR/AR 昂贵的终端的门槛，摆脱有线的束缚，从而推动 XR 应用普及。

R17 将评估这种 “边缘云 + 轻量化终端” 的分布式架构，并优化网络时延、处理能力和功耗等。

## NB-IoT/eMTC 与非地面网络集成 ##

5G 的梦想是万物互联，是全连接、全覆盖。但要实现这个梦想太难，运营商不得不花很多钱，建很多基站，尤其是偏远山区，建站成本高的吓死人，还几乎没有收入。即使不差钱，海上行驶的船只、空中飞翔的飞机，你怎么去覆盖？

最好的办法就是让地面的蜂窝网络 “通天”，即与非地面网络（NTN），比如：卫星网络融合，打造立体式的广覆盖。

3GPP R16 已经研究 5G NR 与非地面网络的融合，R17 版本将进一步研究 NB-IoT/eMTC 与非地面网络集成，以支持位于偏远山区的农业、矿业、林业，以及海洋运输等垂直行业的物联网应用。

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## UE 处于 RRC INACTIVE 态下小数据包传输 ##

在 RRC INACTIVE 状态下，终端处于省电的睡眠状态，但它仍然保留部分 RAN 上下文（安全上下文，UE 能力信息等），始终保持与网络连接，并且可以通过消息快速唤醒从 RRC INACTIVE 状态转移到 RRC CONNECTED 状态。这样做可以减少信令开销，可以快速接入，降低时延，还能更省电。

R17 将支持在 RRC INACTIVE 状态下就能直接进行小数据包传输，可以最大程度地降低功耗，这对于一些工业物联网应用（e.g. 传感器升级）和智能手机的微信、Whatsapp 等聊天应用非常受用。

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