5G新無線(NR)是統一、功能更強的5G無線空中介面的全球標準。它將提供更快速、更具響應性的移動寬頻體驗,並擴充套件移動技術,以連線和重新定義眾多新產業。
NR無線接入技術的技術工作在2015年秋季的啟動研討會的基礎上,於2016年春季在3GPP啟動。第一個NR規範僅限於非獨立組網(NSA),其中NR載波始終與LTE載波一起執行,2018年6月版本的Release 15支援獨立組網(SA)。
NR的一個主要特點是可以部署無線接入技術的頻譜範圍大大擴充套件,在第一個NR版本中已經支援從低於1Ghz到40Ghz,現在頻譜可以擴充套件到52.6GHz。
NR的其他關鍵特性包括:
進一步減少時延(與LTE相比),透過以下方式實現:更短的時隙透過時隙的一部分傳輸的可能性,有時被稱為“mini-slot”傳輸更快的HARQ重傳顯著提高“lean”傳輸,例如,由於常用訊號明顯減少(如CRS),從而提高頻譜效率,並實現更高的網路能量效能與LTE緊密互通的可能性,包括LTE/NR雙連線(透過LTE和NR同時連線)以及頻譜共存(在同一頻譜中將NR部署在LTE之上的可能性)。後者透過基於OFDM的傳輸方案實現,該方案具有LTE相容(基於15khz)的numerology。Release15在引入全新的空口方面是革命性的,但是Release16是一個漸進式的開發,它透過提高現有功能的容量和操作來瞄準新的垂直市場。
NR Release 16正在開發的功能可大致分為兩組,如表3.1所示:
將自然資源擴充套件到新的垂直領域,如運輸業、工業物聯網、製造業、企業、汽車等。增強無線網路容量和提高運營效率的功能Release-16 NR於2018年初在RAN工作組啟動,研究專案階段和工作專案階段隨後於2019年初開始。預計物理層方面將於2019年底完成。NR Release 16的高層方面和ASN.1預計將在2020年上半年完成。圖3.1顯示了Release-16 NR時間線。
增強型MIMO
Release-15 NR引入了一個可伸縮且非常靈活的MIMO框架,可以在以後的版本中進一步增強。Release-15 MIMO框架支援跨sub 6GHz頻率和mmWave頻率的MIMO,具有過多的天線元件陣列(如192個)和支援數字、混合和模擬收發器的不同收發器結構。Release-15 MIMO框架引入了以下功能:
支援基於波束的操作,這是毫米波所必需的;可擴充套件且靈活的CSI碼本,最多32個埠,RS設計包括CSI-RS、DMRS和SRS。提供基本閉環MIMO支援的CSI型別I碼本CSI-type-II(高解析度)碼本,比LTE具有顯著的增益(至少30%),適合多使用者MIMO(MU-MIMO)操作。儘管Release-15 MIMO框架在效能、覆蓋範圍和效率方面有所改進,但NR的MIMO Rel16工作項增強正在解決其侷限性。該工作項包括以下增強/擴充套件:
對用於MU-MIMO支援的CSI type II碼本的增強透過在頻域壓縮CSI報告來減少開銷。擴充套件CSI型別II碼本,使其秩大於2。針對不同回程假設(理想和非理想)以及小區間和小區內多TRP傳輸/多面板傳輸增強。這包括:用於非相干聯合傳輸的下行鏈路控制信令。考慮兩種設計:一個TRP的單個PDCCH排程來自多個TRP的PDSCH傳輸,以及多個PDCCH,每個TRP有一個PDCCH傳輸排程相應的PDSCH傳輸,見圖3.2支援非相干聯合傳輸的上行鏈路控制信令。URLLC的多TRP。圖3.3顯示了多個TRP如何透過副本傳輸來提高可靠性的示例,如果一個TRP被阻塞,則仍然可以從另一個TRP接收訊號。在版本16中,最多可使用兩個TRP/面板同時接收多個TRP/面板多波束操作增強主要針對FR2(毫米波)。這包括:透過避免RRC進行波束跟蹤,減少了時延和開銷Scell波束失效恢復L1-SINR的測量和報告帶多個功率放大器的上行全發射功率傳輸(full-Tx-power)新的低峰均比參考訊號的定義PDSCH和PUSCH DMRS的新序列基於PI/2-BPSK的PUSCH和PUCCH的新DMRS序列。Figure 3.2. Support of single PDCCH and multiple PDCCH for Multi-TRP transmission
Figure 3.3. Multi-TRP for enhancing URLLC operation
整合接入和回傳(INTEGRATED ACCESS AND BACKHAUL)
整合接入和回程支援帶內或帶外無線回程和中繼鏈路,如圖3.4所示。重要的NR頻寬可以在接入鏈路和回程鏈路之間分割,特別是在毫米波中。
Figure 3.4. IAB
IAB的主要目標是:
透過在光纖不足的地區支援具有更高接入點密度的網路來提高容量。透過擴充套件無線網路的範圍和為孤立的覆蓋缺口提供覆蓋來提高覆蓋率。例如,如果UE在建築物後面(如圖3.5所示),接入點可以透過無線連線到施主小區來為該UE提供覆蓋。提供室內覆蓋,例如,在建築物頂部設定IAB接入點,為大樓內的使用者提供服務。Figure 3.5. IAB can provide coverage to isolated coverage gaps
Release 16中IAB功能的範圍包括:
FR1(sub 6 GHz)和FR2(mmWaves)的靈活範圍擴充套件的多跳回傳拓撲調整包括冗餘連線,以最佳化回程效能和響應回程鏈路故障。將UE承載對映到回程RLC通道,並在回程RLC通道上實施QoS以滿足E2E QoS要求。可擴充套件到大量UE靈活的部署允許IAB節點在EN-DC模式下使用EPC或在SA模式下使用5GC。支援UE和IAB節點的NR-NR DC帶內和帶外繼電保護的高效執行跨IAB拓撲的OTA同步向後相容性,即Release-15 UE可以透過Release-16 IAB節點訪問網路