1.4 5G协议发展现状
关于5G未来标准的最终形成,业界倾向于统一的标准,而非2G、3G时代的多制式标准并行。目前5G标准制定工作正稳步推进,并呈现快速发展趋势。
1.4.1 协议标准制定组织
5G相关的研究工作正在各标准化组织中进行,5G标准化的进程凝聚了各标准化组织的贡献。各标准化组织间已建立联络和协作机制,根据推进计划和时间需求,共同推动5G的标准化工作。
在这些组织中,3GPP是5G标准化工作的核心机构。3GPP成立于1998年12月,其最初的工作范围是为第三代移动通信系统制定全球适用的技术规范和技术报告。随后3GPP的工作范围增加对EUTRA长期演进系统(LTE)的研究和标准制定,其工作职责不再局限于3G标准。目前3GPP已发展成为拥有ETSI、TIA、TTC、ARIB、TTA和CCSA 6个组织伙伴(OP)、13个市场伙伴(MRP)和300多家独立成员的标准制定领导机构。
3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理,平均1~2年就会完成一个版本的制定,R15是5G的第一个标准版本。
1.4.2 IMT-2020工作整体计划
2015年10月26-30日,在瑞士日内瓦召开的无线电通信全会上,ITU-R正式批准三项有利于推进5G研究进程的决议,正式确定5G标准的法定名称为IMT-2020。由此IMT-2020与IMT-2000、IMT-Advanced共同构成代表移动通信发展历程的“IMT家族”。
在ITU-R WP5D第22次会议上,ITU-R已批准IMT-2020的愿景和标准化工作时间表。时间计划大体分为三个阶段,一是会议期间,主要完成5G基本概念等内容的讨论;二是到2017年底,主要是为征集候选技术做准备,制定技术评估方法;三是征集候选技术,进行技术评估,选择关键技术,最后于2020年完成标准。ITU将与通信行业及各个国家和地区标准制定的机构密切合作,共同开发无线电网络系统,为5G标准所需的技术性能要求提供支持,并要求参与者严格遵守所制定的时间表。
回顾IMT家族的标准制定和网络部署历程,IMT-2000从提出到完成第一个标准版本共经历15年;而为加快5G的商用,IMT-2020从2015年提出5G愿景到计划2020年完成5G标准冻结,将这一进程缩短到5年。
1.4.3 IMT-2020 5G协议框架
R15协议是3GPP第一个5G标准,主要研究5G的Phase1阶段。完成NR框架的定义,明确NR采用的波形、信道编码、帧结构、灵活双工模式等。架构上明确上下行解耦,CU-DU分离,NSA/SA组网等解决方案。其重点聚焦eMBB场景,同时对5G新增的uRLLC业务类型做明确定义。
R16协议研究的Phase2阶段将进一步研究NR新多址接入技术,6GHz频谱以下的eMBB业务增强技术,以及毫米波的高频回传技术等。在R15基础上对NR协议框架做进一步完善和丰富,同时会更关注垂直行业;除在R15基础上对uRLLC业务做进一步的增强研究,也将全面开展大连接mMTC、D2D、车联网V2X和非授权频谱接入等行业领域的业务研究,满足eMBB、uRLLC及mMTC全部场景需求,如图1-5所示。
图1-5 IMT-2020协议框架