終端直連通信
對(duì)于5G時(shí)代,終端規(guī)模的普及是關(guān)鍵。自4G以來(lái),3GPP一直在發(fā)展直連鏈路(sidelink, SL)用于滿足各種不同用例需求的終端與終端之間的通信。進(jìn)入5G時(shí)代,R15又將V2X技術(shù)擴(kuò)展支持5G,即NR V2X。NR V2X可提供更好的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù),支持車輛與車輛、車輛與路邊單元等其他設(shè)備之間直接通信。R16 5G 終端直連通信則主要針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),且在滿足性能指標(biāo)時(shí)可應(yīng)用于公共安全。R17需要在R16的基礎(chǔ)上考慮在節(jié)能及高可靠低時(shí)延方面做進(jìn)一步增強(qiáng),將直接通信的應(yīng)用場(chǎng)景從V2X擴(kuò)展到公共安全、緊急服務(wù),乃至手機(jī)與手機(jī)之間,與行人UE之間直接通信應(yīng)用。
另外,由于高頻的引入和小型基站的廣泛部署,R17 5G還決定在R16引入的直連鏈路技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)支持在基站和終端之間,以及終端和終端之間部署中繼,如圖1所示,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)基站和終端之間的,以及終端和終端之間的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),從而實(shí)現(xiàn)覆蓋擴(kuò)展和信號(hào)衰減補(bǔ)償。
『圖1 R17中繼部署場(chǎng)景:基站和終端/終端和終端』
非陸地網(wǎng)絡(luò)
5G的夢(mèng)想是萬(wàn)物互聯(lián),實(shí)現(xiàn)全連接、全覆蓋。但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想太難,運(yùn)營(yíng)商需建很多基站,尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū),建站成本太高,而且對(duì)于海上行駛的船只、空中飛翔的飛機(jī),也很難建站保證覆蓋。非陸地網(wǎng)絡(luò)(NTN)對(duì)于補(bǔ)充地面網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍非常重要。目前NB-IoT和eMTC提供了非常好的物聯(lián)網(wǎng)通信支撐,但是在海運(yùn)、荒野交通、能源采集、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等方面,無(wú)法建基站或者建網(wǎng)和維護(hù)都很不方便,通過(guò)衛(wèi)星支持是最佳選擇。R16已經(jīng)研究5G NR與非地面網(wǎng)絡(luò)的融合,如圖2所示,與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)融合打造立體式的廣覆蓋。為進(jìn)一步支持更大的傳播范圍和非地面延遲的挑戰(zhàn),R17將進(jìn)一步研究NB-IoT/eMTC與非地面網(wǎng)絡(luò)融合,以支持位于偏遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、林業(yè),以及海洋運(yùn)輸?shù)却怪毙袠I(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。另外,R17還將進(jìn)一步研究增強(qiáng)移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)融合,主要支持的場(chǎng)景將選擇地球同步軌道(GEO,Geostationary Earth Orbiting)和低地球軌道(LEO,Low Earth Orbiting)、UE具有自身定位功能、地面錨定路由區(qū),針對(duì)衛(wèi)星波束地面高速移動(dòng)、衛(wèi)星高度帶來(lái)的傳播時(shí)延、衛(wèi)星跟地面站連接切換等問(wèn)題提供解決方案。
『圖2 5G NR與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)融合組網(wǎng)』
非公共網(wǎng)絡(luò)
與公共網(wǎng)絡(luò)不同,非公共網(wǎng)絡(luò)(Non-Public Network, NPN)只為特定用戶提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)端到端的資源隔離,為垂直行業(yè)提供專屬網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò),保障垂直行業(yè)客戶資源獨(dú)享,同時(shí),NPN可以為垂直局域網(wǎng)提供支持,滿足一些企業(yè)、工廠、學(xué)校等對(duì)于可靠且穩(wěn)定的私有網(wǎng)絡(luò)的需求。NPN主要包含如下兩種類型:(1)獨(dú)立組網(wǎng)的非公共網(wǎng)絡(luò)(Standalone NPN, SNPN),該類NPN不依賴于PLMN網(wǎng)絡(luò),由SNPN運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立運(yùn)營(yíng);(2)公共網(wǎng)絡(luò)集成的非公共網(wǎng)絡(luò)(Public Network Integrated NPN, PNI-NPN),該類NPN依賴于PLMN網(wǎng)絡(luò),由傳統(tǒng)PLMN運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng),此時(shí)NPN由PLMN承載或者作為PLMN的切片。
對(duì)于SNPN,即使與PLMN覆蓋在相同的地理區(qū)域,部分終端也只能訪問(wèn)企業(yè)等私有的NPN,部分得到授權(quán)的終端可以同時(shí)訪問(wèn)NPN和被允許的PLMN,網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖3所示:
『圖3 非公共網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖』
在R17中,3GPP主要研究如何支持NPN用戶配置入網(wǎng)和服務(wù)開(kāi)通,及其他增強(qiáng)性研究,以便支持一些新的應(yīng)用場(chǎng)景。此外,對(duì)于SNPN,由于是獨(dú)立組網(wǎng),還需要研究如何支持IMS緊急服務(wù)等。