LTE自誕生以來,以其相對3G巨大的技術(shù)進(jìn)步以及快速完善的生態(tài)系統(tǒng),成為有史以來發(fā)展最快的移動通信系統(tǒng)技術(shù):根據(jù)GSMA統(tǒng)計(jì),LTE目前已覆蓋全球75%的人口,連接比例已超過2G/3G,并且預(yù)計(jì)到2025年還將持續(xù)增加到50%以上。LTE從最初的滿足移動用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基本要求,不斷通過引入高階MIMO、ShortTTI等核心技術(shù),持續(xù)提升頻譜效率,在覆蓋、容量、體驗(yàn)等多個層次提供移動用戶最佳體驗(yàn)。 LTE-Advanced Pro R13和R14版本更進(jìn)一步支持mMTC LPWA低功耗廣域網(wǎng):NB-IoT支持5G所要求的每平方公里1百萬連接以及高達(dá)20dB的覆蓋增強(qiáng),eMTC則可支持部分中高速率物聯(lián)應(yīng)用。在今年3月3GPP RAN#79次全會形成結(jié)論,NB-IoT和eMTC將是5G時代mMTC LPWA場景的基礎(chǔ)解決方案,R16不在NR引入類似的解決方案。R14版本同時也支持了車聯(lián)網(wǎng)V2V / V2X和增強(qiáng)型MBMS(多媒體廣播多播服務(wù))等多個垂直行業(yè)的應(yīng)用。 本月14日在美國圣地亞哥舉行的3GPP RAN#80次全會上,3GPP R15版本宣布凍結(jié)。在3GPP看來,這個版本具有里程碑的重要意義,因?yàn)樗粌H是第一個5G NR的協(xié)議版本,而且將LTE的空口用戶面從4.8 ms降低至0.8 ms,還引入了對E-UTRAN/NR雙鏈接 (EN-DC)的支持及LTE to 5G new core的支持,使得LTE演進(jìn)成為5G時代網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。因此3GPP在R15的LTE協(xié)議封面上也正式打上了5G的Logo,并將它與R15的NR一起作為5G的使能技術(shù)。 下面我們?yōu)槟鹨唤庾xR15版本在LTE領(lǐng)域的重大增強(qiáng): 低時延Short TTI 隨著手游競技的日益火爆,低時延已經(jīng)成為繼高速率之后用戶體驗(yàn)的又一個重要指標(biāo),而且低時延還將激發(fā)以VR/AR、車聯(lián)、工業(yè)自動化等為代表的新一代5G業(yè)務(wù)。因此,R15版本引入了Short TTI技術(shù),將原有的TTI從1ms(14個符號)減少到0.143ms(2個符號),用戶面的空口單向時延降低到大約0.8ms,滿足了5G對1ms時延的要求,支持對時延敏感的新一代業(yè)務(wù)的部署和優(yōu)異體驗(yàn)。 覆蓋增強(qiáng)
LTE R15引入了非相干聯(lián)合傳輸(NCJT),使不同的MIMO數(shù)據(jù)流從不同的傳輸點(diǎn)發(fā)送至同一個終端,從而提升小區(qū)邊緣數(shù)據(jù)速率以及系統(tǒng)性能。同時定義了QCL類型C,解調(diào)參考信號(DMRS)分組和增強(qiáng)CSI測量匯報等技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對于小區(qū)平均吞吐量約26%的增益和對于小區(qū)邊緣用戶速率的13%的增益,網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)一步增強(qiáng)。 FWA無線家寬 FWA無線家寬是解決最后一英里的一種主流寬帶接入解決方案,預(yù)計(jì)2018年將新增一千五百萬線,并且被認(rèn)為是5G時代最先成熟的Use Case之一。 R15進(jìn)一步增強(qiáng)LTE的FWA性能,用于PDSCH的調(diào)制方式從此前的256QAM提高到1024QAM,最高可提升頻譜效率25%,結(jié)合4x4 MIMO技術(shù),僅需40MHz頻譜就可支持高達(dá)1Gbps的峰值吞吐量。同時R15版本還特別針對FWA的固定場景進(jìn)一步減少DMRS導(dǎo)頻開銷。 蜂窩物聯(lián)網(wǎng) 自LTE R13以來,NB-IoT和eMTC技術(shù)逐步標(biāo)準(zhǔn)化,為各種用例提供低成本低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與服務(wù),在R14版本提升了2倍的連接容量、3dB的深度覆蓋、5~7倍的連接速率。目前NB-IoT生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成熟,全球已有45張商用網(wǎng)絡(luò),預(yù)計(jì)2018年將有1.2億NB-IoT連接,覆蓋抄表,停車,共享單車、路燈、農(nóng)牧等數(shù)十個應(yīng)用場景。為了提供LPWA物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更優(yōu)質(zhì)的性能體驗(yàn),R15繼續(xù)優(yōu)化時延、功耗等,其中包括: · 喚醒信號用于高效監(jiān)聽尋呼,預(yù)計(jì)終端功耗在164dB深覆蓋場景降低30%-45%。 · RACH期間的早期數(shù)據(jù)傳輸能夠在沒有建立RRC連接的情況下進(jìn)行早期數(shù)據(jù)傳輸,從而進(jìn)一步降低延遲和UE功耗。 車聯(lián)網(wǎng) 移動的車輛需要LTE-V2X網(wǎng)絡(luò)提供無所不在的覆蓋能力。LTE R14完成LTE-V2X的初始版本,支持基本的安全服務(wù)例如防撞、交通信號燈和車速指示等。在R15中,LTE-V2X繼續(xù)演進(jìn),支持更高的可靠性(通過傳輸分集),更低的延遲(通過減少資源選擇窗口)和更高的數(shù)據(jù)速率(通過載波聚合和64QAM),增強(qiáng)了車與車之間PC5接口的性能,從而可以滿足更高級的V2X服務(wù),如車輛編隊(duì)、高級駕駛等。 當(dāng)前LTE-V2X已經(jīng)具備規(guī)模商用的技術(shù)能力,中國積極推動車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。今年1月,發(fā)改委在《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》(征求意見稿)中明確LTE-V2X要在2020年覆蓋90%的大城市和高速公路。今年5月,工信部、公安部和江蘇省共同主導(dǎo)的LTE-V2X車聯(lián)網(wǎng)城市級規(guī)模示范(無錫)啟動,預(yù)計(jì)2018年底部署200+路口,發(fā)展10萬車載終端用戶。 助力5G NR快速部署 根據(jù)3GPP規(guī)劃,5G首發(fā)版本包含非獨(dú)立組網(wǎng)Non-standalone(NSA)和獨(dú)立組網(wǎng)Standalone(SA)功能??紤]到運(yùn)營商對LTE部署的巨大投資,3GPP首發(fā)版本給NSA組網(wǎng)中的option3 EN-DC賦予了高優(yōu)先級,已經(jīng)率先在2017年底R15版本完成。基于EN-DC,網(wǎng)絡(luò)側(cè)LTE&NR優(yōu)勢互補(bǔ),現(xiàn)有EPC連接的LTE部署可提供廣泛的覆蓋范圍,而NR用于滿足熱點(diǎn)高容量的需求;終端側(cè),通過增強(qiáng)LTE/NR雙模終端用戶體驗(yàn)?zāi)芰?,促進(jìn)端-端5G NR網(wǎng)絡(luò)部署。 總結(jié) 3GPP R15是一個里程碑式的重要版本,不僅僅在于它第一次完整定義了5G NR,還在于它賦予了LTE演進(jìn)與5G NR一起成為5G的使能技術(shù)。同時,LTE R16將繼續(xù)演進(jìn),在NB-IoT、eMTC、MIMO、廣播、零中斷切換、架構(gòu)演進(jìn)、500km/h高鐵支持和多RAT雙鏈接增強(qiáng)等方面持續(xù)提升性能,打造5G時代全業(yè)務(wù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。 面向5G時代,運(yùn)營商可以充分利用LTE現(xiàn)網(wǎng)覆蓋、終端、用戶、生態(tài)等優(yōu)勢,持續(xù)演進(jìn)提升網(wǎng)絡(luò)容量和用戶體驗(yàn),實(shí)踐物聯(lián)、車聯(lián)等新業(yè)務(wù),從多個維度獲得收入增加的機(jī)會,并進(jìn)而演進(jìn)到智能管道,以及大數(shù)據(jù)和應(yīng)用平臺,在未來數(shù)字化轉(zhuǎn)型中占據(jù)先機(jī)。 |
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